Уже в 1945 году в Софийском соборе начались реставрационные работы. Восстановление собора решено было сочетать с археологическими раскопками, с полным обследованием памятника русской культуры. Историко-архитектурные исследования велись научной бригадой Академии архитектуры СССР под руководством профессора Н. И. Брунова. Археологические раскопки 1945 - 1947 годов проводились под руководством научного сотрудника Института истории материальной культуры Академии наук СССР А. Л. Монгайта. Раскопами, предпринятыми в 1955 году, руководил профессор М. К. Каргер.
В 1962 - 1964 годах новые раскопы в Софийском соборе были произведены архитекторами Специальной научно-производственной реставрационной мастерской Г. М. Штендером и Л. М. Шуляк,
Исследования дали новый материал по истории здания, строительной технике, отделке, фресковой росписи собора.
Новгородская София относится к типу пяти-нефных храмов: могучие столбы делят собор на пять проходов - нефов. К основному пяти-нефному объему с юга, запада и севера примыкают двухэтажные закрытые паперти. Южная, Мартирьевская, паперть с востока завершается приделом Рождества богоматери, а Северная - приделом Иоанна
Богослова.
Софийский собор увенчан шестью главами: пятью в центре и одной - на юго-западной стороне, над лестницей, ведущей на полати (хоры) храма.
План собора:
1. Главный алтарь. 2. Жертвенник. 3. Диаконник. 4. Придел Иоанна Богослова. 5. Северная паперть. 6. Придел Иоанна Предтечи. 7. Корсунская паперть. 8. Придел Иоакима и Анны. 9. Рождественский придел. 10. Мартирьевская паперть. 11. Лестница во второй этаж.
Долгое время ученые спорили, сложился ли архитектурный облик собора, дошедший до нашего времени, в XI веке, или он создавался постепенно: сначала был построен пятинефный четверик, а позже к нему были пристроены паперти. Спорили, были ли паперти сразу выстроены двухэтажными. Сейчас выяснено, что собор сохранил до нашего времени те архитектурные формы, которые были приданы ему в XI веке. Отличие современного вида здания от его первоначального облика невелико. В XI веке не было больших окон, которые ныне прорезают стены собора. Порталы появились в XVI веке. Свинцовая кровля XI века была заменена кровлей из листового железа. Первоначальные шлемовидные главы были переделаны на несколько вытянутые луковичные в XVI веке. Средний купол - маковица - впервые оделся медными позолоченными листами в 1408 году.
Сигтунские врата. Фрагмент.
До 1156 года храм снаружи не был оштукатурен. Его кладка из огромных неправильной формы камней, скрепленных розовой пемянкой - раствором извести с прибавлением мелко истолченного кирпича, - придавала постройке особую красоту и суровость.
Штукатурка и побелка, сделанные позднее, подчеркнули стройность и целостность Софии. Белизна стен придала храму еще большую торжественность.
Стены собора лишены декоративных деталей. Три фасада членятся мощными выступами - лопатками. С восточной стороны собора выступают три большие и две малые апсиды. Три средние соответствуют главному алтарю, диаконнику и жертвеннику, две малые - боковым приделам: Рождественскому и Иоанна Богослова. Здание храма перекрывается сводами. Одни своды округлые - «закомары», другие двускатные - «щипцы».
Высота собора от уровня древнего пола до замка купола средней главы - 36,5 метра. Древний пол был на 1,3 - 1,8 метра ниже пола современного. Длина храма внутри (с севера на юг) - около 40 метров, ширина - 35 метров. Толщина стен больше метра.
На кресте центрального купола
- свинцовый голубь. Когда-то голубь служил символом «приосенения духа святого над храмом и над всеми, молящимися в нем». А затем возникла легенда - одна из многих легенд, овевающих историю Софии: «Как голубь слетит с креста - тут и Новгороду конец».
Три входа - южный, западный и северный - ведут в собор. Западный являлся главным. Он расположен против главного алтаря, и все торжественные процессии обычно входили через него. Западный вход в собор особенно интересен бронзовыми Сигтунскими вратами.
Историки полагают, что эти врата были взяты новгородцами в качестве военного трофея во время победоносного похода в Швецию в конце XII века. Отсюда и их название: столица древней Швеции называлась Сигтуной. Изготовлены они западноевропейскими мастерами. Указание на то, что врата попали в Новгород из Швеции, имеется в шведских документах. Один из них, 1616 года, - письмо главнокомандующего шведскими войсками Делагарди из оккупированного шведами Новгорода в Стокгольм, к государственному канцлеру Оксенштиерну. В нем говорится:
«Относительно медных врат, которые его королевское величество желает, чтобы ему прислали из Новгорода ради их достопримечательности, тем более, что они были некогда взяты из Сигтуны, - то я очень бы желал исполнить приказание его королевского величества, но так как эти врата служат входом в главный храм митрополита здесь, в Кремле, куда он ежедневно ходит, то это причинило бы много крика, жалоб и беспокойства. Но, когда между нами идут переговоры, мы не должны трогать этих врат, пока не увидим исхода переговоров; и если, вопреки нашим ожиданиям, переговоры не будут благополучны, то мы, конечно, должны взять отсюда не одни эти врата». Эти строки извлечены из сочинения Альмгрена «К легенде о Сигтунских вратах», опубликованного в сборнике Новгородского общества любителей древности в 1912 году.