El detinets de piedra de Vologda comenzó a construirse el 28 de abril de 1566 por orden de Iván IV el Terrible en el día de los santos apóstoles Jason y Sosipater. Este evento le dio a la fortaleza un segundo nombre, Nasón-ciudad. Se invitó a un ingeniero inglés, Humphrey Locke, a dirigir la construcción, aunque según otras fuentes, fue el ingeniero ruso Razmysl Petrov. El zar planeaba crear aquí su residencia. El Kremlin estaba limitado por el río Vologda al norte, al sureste y al sur se excavaron fosos, y al oeste la frontera pasaba por la actual calle Leningrado, donde también había fosos y terraplenes. El agua en los fosos provenía del río Sodima, cuyo cauce, probablemente, fue modificado. La construcción se detuvo en 1571 tras la inesperada partida del zar de Vologda. Para entonces se había erigido una muralla de piedra con nueve torres en el lado sureste y dos torres con tramos en la esquina suroeste. Dentro del detinets se construyó la catedral de San Sofía de piedra y un palacio real de madera con la iglesia de Joaquín y Ana. Tras la partida del zar, en el lugar de las murallas inacabadas se levantó un ostrog de madera con 21 o 23 torres de techos a dos aguas. La muralla era completamente de piedra en el sureste y parcialmente en el noroeste. A pesar de su inacabamiento, el Kremlin impresionaba por su tamaño.

En el inventario de 1657 se mencionaba que las murallas de madera del lado norte y oeste ya no existían, y las torres y murallas de piedra estaban muy deterioradas. La fortaleza perdió su importancia, y la piedra y el ladrillo se utilizaron para la construcción de iglesias y edificios civiles. Tras la inundación del río Vologda en 1670, que erosionó el terraplén desde las Puertas de Agua hasta el foso de Ilyinsky, la fortaleza ya no fue restaurada. En 1780, parte de las torres de piedra aún existía, pero en 1822 y 1823, bajo el gobernador general Brusilov, se desmanteló la última torre, la de Pólvora. Los fosos en las actuales calles Octubre y Leningrado fueron rellenados.

El primer plan general de Vologda de 1780 se basaba en las murallas de piedra conservadas del Kremlin, cuyo territorio se convirtió en el centro compositivo. Desde él se ramificaban calles radiales: la calle Central, la calle Piátznitskaya comenzaba desde la catedral de San Sofía, la calle radial oriental iba desde la Plaza de la Catedral por la calle Gran Anunciación, la actual calle Batyushkov y el malecón de Glinka, la calle de la Paz. La calle Petersburgo, la calle Leningrado debía convertirse en la calle radial occidental.

En los siglos XX y XXI, el territorio del Kremlin es un centro histórico y comercial de Vologda, conocido como Ciudad o Nasón-ciudad. Se pueden ver vestigios de las estructuras defensivas en forma de fosos, estanques del parque VRZ, el río Zolotukha, el terraplén en el parque VRZ y en los cimientos de las filas comerciales en la calle de la Paz.

En 2011, arqueólogos de Vologda realizaron excavaciones en el lugar donde se encontraban las torres de Prechisten y de Piedra, así como los tramos entre ellas. En un futuro cercano, la fortaleza encontrada será incluida en el registro federal de monumentos. Se planea que los artefactos descubiertos durante las excavaciones se exhiban a partir de 2013 en el museo-reserva histórico-arquitectónico de Vologda.