La première cloche en bois de la cathédrale de Sofia a été érigée à la fin du XVIe siècle, mais a brûlé lors de l'intervention polono-suédoise le 22 septembre 1612. Un nouveau clocher en bois a été construit dans les années 1620. Selon le livre des recensements de 1627, il avait une forme octogonale avec un toit en forme de tente recouvert d'écailles, et était équipé de deux étages, trois escaliers, une horloge et onze cloches. Ce clocher a également brûlé en 1636, et à sa place, un autre en bois a été érigé en 1642.

En 1654 et 1659, le clocher en bois a été remplacé par un clocher en pierre. Il s'agissait d'une structure octogonale avec un toit en pierre en forme de tente et un petit bulbe. Pour sa construction, on a utilisé de la pierre provenant du Kremlin d'Ivan le Terrible. En 1863, le clocher comptait 14 cloches et une horloge. On peut juger de l'ancien clocher par le clocher conservé des églises de Vladimir, construit sur son modèle.

Dans les années 1860, sous l'évêque de Vologda Pallade, le toit en forme de tente et les cloches du clocher ont été enlevés. En 1869 et 1870, sur le niveau inférieur conservé d'environ 17 mètres de haut, selon le projet de l'architecte V. N. Schildknecht, un clocher plus haut a été construit dans un style néogothique. Sa hauteur est maintenant de 78,5 mètres, ce qui en fait le plus haut de l'éparchie de Vologda. Au niveau supérieur du clocher se trouve une plateforme d'observation, surmontée d'un dôme doré avec une croix.

Le clocher abrite des cloches fabriquées par des maîtres néerlandais, russes et allemands des XVIIe, XVIIIe et XIXe siècles. Parmi les cloches du XVIIe siècle, on distingue la « Cloche de l'Horloge », la « Cloche du Grand Carême », la « Cloche de l'Eau », la « Petite Cygne », ornée de « plantes », de l'entrelacs des chroniques et de marques représentant des saints du monastère Nikolaïevski d'Ozery, fondé en 1656, la « Grande » ou « Festive », pesant environ 7580 kg, fondue à Lübeck en 1687, la « Grande Cygne » et l'« Archangélisme ». La cloche « Grande Cygne » a été fondue par I. F. Motorin, le créateur de la célèbre cloche Tsar.

En 1701, le clocher comptait 22 cloches. En décembre 1871, de nouvelles horloges avec quatre cloches de répétition ont été installées sur le clocher. Lorsque, en 1701, des cloches étaient décrites dans toute la Russie pour la confiscation d'un quart du « métal des cloches » à des fins militaires, au lieu des cloches de Sofia, deux cloches brisées, beaucoup de métal de différents types et d'étain ont été envoyés à Moscou. En remerciement de Pierre Ier, les Vologdans ont reçu un diplôme, et en 1702, deux cloches en cadeau, dont l'une était la « Grande Cygne » de Motorin. Au total, le nouveau clocher comptait 26 cloches, dont toutes, sauf la plus petite, ont survécu jusqu'à nos jours. Les cloches de la cathédrale de Sofia ont de nouveau été utilisées depuis 1989.