En 1439, por orden del arzobispo de Novgorod, Efimio II, se construyó un campanario de piedra en el antiguo lugar, en la muralla fortificada. Algunos investigadores, como K. K. Romanova y D. A. Petrov, sugirieron que el campanario fue restaurado en 1455, cuando el obispo Efimio instaló un campanario de piedra junto a Santa Sofía. Sin embargo, las excavaciones arqueológicas de 1995, utilizando dendrocronología, confirmaron la fecha de 1439, determinando que las vigas bajo el fundamento del campanario datan de 1437. Se creía que antes de caer en el Voljov, el campanario estaba en la muralla de la ciudad y estaba destinado a campanas pequeñas, y que en 1455 se encontraba en la esquina suroeste de la Catedral de San Sofía, como se puede ver en la imagen del Kremlin de Novgorod en el ícono de Mijail de finales del siglo XVII. El arquitecto Dmitry Petrov sugirió que los elementos decorativos en las paredes del campanario de San Sofía, como nichos y cintas góticas, podrían haber sido creados por maestros de Europa occidental que participaron en la construcción en Novgorod y la Cámara del Obispo en 1433.

En las décadas de 1530 y 1540, con la reconstrucción de la muralla y el desarrollo de tecnologías de fundición de campanas, que llevaron a la aparición de campanas más grandes, el campanario fue reconstruido. A este tiempo también se le atribuye la construcción de una adición de un piso desde el lado del detinets. Durante la reconstrucción, el número de tramos aumentó a cinco, en lugar de los tres anteriores, y el número de columnas creció de cuatro a seis. El campanario fue coronado con cinco cúpulas octogonales de ladrillo, y también se aumentó la altura del nivel de las campanas. Las investigaciones de Yu.E. Krushelnitsky, realizadas en la década de 1940, sugirieron la existencia de tres cámaras abovedadas entre el campanario y la muralla originalmente, pero según D.A. Petrov, fueron construidas a finales del siglo XV durante la edificación de nuevas murallas fortificadas. Sobre la apariencia del campanario antes de la reconstrucción de Efimio II, se puede juzgar por las imágenes en el omóforo del patriarca Nikon, donde se representa con tres tramos, y sobre la apariencia del campanario de cinco tramos después de la reconstrucción, por el ícono "La visión del sacristán Tarasiy".