По мере присоединения к Москве новых земель в Успенский собор переносились особо почитаемые местные иконы – тем самым идея единения Руси приобретала сакральное измерение. Так в Успенском соборе оказались древние иконы новгородского письма XII века – «Устюжское Благовещенье» и «Деисус», икона XII века «Спас Нерукотворный» из Владимира, «Деисус» работы владимиро-суздальских иконописцев конца XII века, иконы, относящиеся к самому раннему периоду московской государственности: «Спас Золотые Власы» и «Михаил Архангел», относящиеся к рубежу XII–XIII веков, иконы времен Ивана Калиты – «Спас Ярое Око» и «Борис и Глеб на конях», принадлежащие кисти московских мастеров XIV века.
В Успенском соборе хранилась одна из главных святынь Русского государства – Владимирская икона Богоматери, перевезенная сюда в 1395 году из Владимира. В тот год, взяв Елец, полчища Тамерлана двинулись на Москву, и не было спасения царствующему граду… Тогда из Владимира в Москву была доставлена Владимирская икона Богоматери, и в тот же день «Темир Аксак царь убояся и устрашися… и к Руси тыл показующи, аки некими гонимы быша». По преданию, Владимирская икона Богоматери была написана Св. евангелистом Лукой и принесена из Царьграда в дар князю Андрею Боголюбскому.
Южный портал собора украшают врата работы балканских мастеров XIV века, перевезенные в 1401 году из суздальского Рождественского монастыря. На медных пластинах ворот золотой наводкой изображены сюжеты на библейские темы.
Каждая эпоха оставляла свои памятные следы в Успенском соборе. В 1551 году, во времена Ивана Грозного, резчики по дереву изготовили и установили в храме узорочное царское место, или, как его стали называть, Мономахов трон. Ножками трона служат четыре вырезанных из дерева зверя, а стенки трона покрыты барельефами, изображающими получение Владимиром Мономахом царских регалий в Константинополе. Над троном возвышается резной шатер на фигурных столбиках. Рассказывают, что когда при подготовке к коронации Екатерины I этот трон хотели убрать из собора, то Петр I сказал: «Я сие место почитаю драгоценнее золотого за его древность, да и потому, что все державные предки, российские государи, на нем стояли».
В алтаре Успенского собора находились три больших креста, называемых Корсунскими. По преданию, их привез из Корсуни в Киев св. равноапостольный князь Владимир, откуда они попали во Владимир, а затем в Москву.