Архитектура владимирского Успенского собора определила развитие зодчества Северо-Восточной Руси на несколько столетий вперед. Из нее выросла вся архитектура Московского государства – владимирский Успенский собор послужил примером для позднейших московских построек.
От стен Успенского собора берет свое начало и знаменитая белокаменная резьба древнерусских храмов. Именно на фасадах Успенского собора впервые появились резные маски и композиции – «Три отрока в пещи огненной», «Сорок мучеников севастийских», «Вознесение Александра Македонского на небо» – последний сюжет был в Средние века широко распространен в Европе и на Востоке.
В облике Успенского собора красота архитектуры сочеталась с изысканностью и пышностью убранства. Кроме барельефной резьбы мастера Андрея Боголюбского широко использовали прием оковки порталов и барабанов куполов золоченой медью. Впечатление золотых листов производили блестевшие медные плиты пола.
В собор входили через порталы, двери которых были «писаны золотом». Огромный интерьер храма сиял блеском золота, майолики и росписей. Летописец рассказывает, как во время престольного праздника Успения Богоматери в соборе открывались «златые врата» соборных порталов и в храм устремлялся поток богомольцев. Под их ногами расстилался сверкающий ковер из цветных майоликовых плиток и медных позолоченных плит. Пламя свечей отражалось на драгоценной утвари. А на хорах, над головами празднично одетой толпы, стоял князь и его приближенные…
На протяжении XII–XIII веков собор расписывался настенной живописью несколько раз. Впервые он был украшен росписями в 1161 году, при Андрее Боголюбском. Но уже в 1185 году сам собор и его настенные росписи сильно пострадали от пожара. От первой росписи уцелел лишь небольшой фрагмент: два павлина с пышными хвостами, растительный орнамент, фигуры пророков со свитками в руках. После перестройки храм был заново расписан в 1189 году. От этой росписи до наших дней также дошло только несколько фрагментов. В 1237 году, накануне татарского нашествия, было выполнено еще одно поновление живописи храма. Но уже на следующий год собор был жестоко разорен татарами и сожжен. Большая часть фресок погибла.
До начала XV века собор стоял в запустении. Только в 1408 году восстанавливать живопись Успенского собора приехала группа мастеров из Москвы. Это были легендарные Андрей Рублев и Даниил Черный со товарищи. Придерживаясь старой системы размещения сюжетов, они расписали собор фактически заново. До наших дней фрески Андрея Рублева и Даниила Черного дошли со значительными утратами.