Le plus ancien temple de Novgorod et l'un des premiers en Russie, dédié aux saints martyrs Boris et Gleb, a été fondé en 1146 sur le site où se trouvait auparavant le temple en bois de Sofia avec 13 dômes. En 1167, l'église en bois a été remplacée par une église en pierre, consacrée en 1171.

Les chroniques mentionnent que le temple était "magnifique et beau". Il a été plusieurs fois incendié, détruit et reconstruit. En 1405, un incendie l'a complètement détruit, et en 1411, l'archevêque Euphime a érigé une nouvelle église de Boris et Gleb sur l'ancienne fondation. Le temple a finalement été démoli dans la seconde moitié du XVIIe siècle, et à sa place, dans le Kremlin, se trouve maintenant l'église d'André Stratilate.

Jusqu'à nos jours, seule l'église de Boris et Gleb à Plotniki a survécu. Son histoire est connue grâce aux chroniques, aux descriptions des antiquités novgorodiennes de l'archimandrite Macaire et aux recherches modernes. La première mention d'un temple en pierre à dôme unique de Boris et Gleb remonte à 1377. Le temple a souffert plusieurs fois d'incendies et a finalement été démoli en raison de sa vétusté.

En 1536, la construction d'un nouveau temple en pierre à cinq dômes avec deux chapelles, dédiées à saint Nicolas le Miracle-Faire et à saint Vladimir, a commencé. Les habitants de deux rues, Zapolskaya et Konyukhova, ainsi que des invités de Moscou et de Novgorod ont participé à la construction. L'église a été érigée en cinq mois et consacrée en 1537. Trente personnes ont participé à la construction, dont vingt étaient des maîtres. Au XVIe siècle, l'église était considérée comme cathédrale, et au XVIIe siècle, comme paroissiale. Le jour de Boris et Gleb, au XVIIe siècle, un service épiscopal était célébré dans l'église.

La cathédrale a conservé ses formes architecturales initiales et représente une construction cubique à quatre piliers avec une abside semi-circulaire et un porche occidental abaissé, couronnée de cinq dômes. Les façades sont divisées par des pilastres en trois travées. La solution architecturale est typique de l'architecture novgorodienne de l'époque républicaine. Cinq dômes, la structure du sous-sol, la finition à plusieurs pentes des façades et les frises en niches pentagonales, tout cela représente de nouvelles tendances en architecture. L'église de Boris et Gleb est à deux étages avec une abside de chœur et une annexe du côté ouest. Au XVIIIe siècle, la chapelle sud de saint Nicolas le Miracle-Faire a été transférée dans le porche occidental, et la chapelle de saint Vladimir, dans le sous-temple. C'est également à cette époque que la chapelle de la Protection, dans la partie nord du porche, est mentionnée pour la première fois. Certaines icônes de l'iconostase de l'église ont été conservées et se trouvent actuellement au musée de Novgorod.

Au début du XXe siècle, l'église était en ruine et était considérée comme l'une des plus pauvres de l'empire. Après 1907, elle a été réparée, et l'architecte V. V. Suslov a effectué pour la première fois des mesures du temple du XVIe siècle. En avril 1933, l'église a été fermée. Dans les années 1950, sous la direction de Z. I. Vassiliev, des travaux de restauration ont été réalisés, et dans les années 1960 et 1980, les recherches et la restauration ont été poursuivies par T. V. Gladensko et V. A. Popov. En 1992, l'église a été transférée à l'Éparchie de Novgorod et consacrée le 6 août de la même année.