Створы Сигтунских врат украшены бронзовыми пластинами с рельефными композициями на ветхозаветные и новозаветные темы.
Среди фигур, изображенных на вратах, фигура магдебургского епископа Вихмана и плоц-кого епископа Александра. По их заказу ворота были изготовлены в 1152 - 1154 годах.
В нижней части левой створы помещены фигуры двух мастеров-литейщиков, возможно причастных к созданию врат. Надписи дают их имена - Риквин и Вайсмут. В центре нижней части створы - третья фигура. Над ней начертано: «Мастер Авраам». В его руках - молот и клещи. Специалисты полагают, что это изображение новгородского мастера, собиравшего врата в Новгороде и дополнившего их.
На западном фасаде собора, над Сигтунскими вратами, - фресковая роспись, выполненная в начале XVI века. Изображены три композиции: вверху - «Ветхозаветная троица», справа - «Нерукотворный Спас» и слева - «София премудрость божия». Эта роспись подновлялась в 1802 году и в 90-х годах XIX века. Она была реставрирована после Великой Отечественной войны. Древняя живопись сохранилась лишь на средней части расписанной поверхности.
Интересны также врата Корсунские, ведущие в Рождественский (юго-восточный) придел собора. Эти бронзовые врата XI века византийской работы, с изображением крестов и с растительным орнаментом, по преданию - дар Ярослава Мудрого новгородцам.
Были в Софийском соборе врата Васильевские, названные так по имени новгородского архиепископа Василия. Изготовлялись они новгородскими мастерами. Среди изображений святых мастера поместили на них и портретное изображение Василия. В 1570 году, после подавления боярского заговора в Новгороде, Иван Грозный вывез Васильевские врата в Александровскую слободу под Москву.
Внутри собор так же величествен, как и снаружи. Три центральных нефа, образованные мощными кресчатыми в плане столбами, с восточной стороны завершаются полуциркульными алтарными апсидами, средняя из которых богато украшена мозаичными плитами.
Створ
Корсунских врат.
В юго-западном углу основного массива здания в прямоугольной башне расположена широкая винтовая лестница, которая ведет в верхний этаж на так называемые полати, охватывающие собор с трех сторон. Роскошные светлые помещения на полатях предназначались для князя, бояр, духовенства, именитых гостей.
На полатях и в башне находились тайники, где хранилась казна «Дома святой Софии» и Великого Новгорода. Но тайники не всегда спасали сокровища Софии. В 1066 году полоцкий князь Всеслав Брячиславич неожиданно напал на Новгород, похитил из собора церковную утварь, паникадила, колокола. При Иване III и Иване IV из тайников Софии в Москву было вывезено много ценностей. В XVII веке шведы во главе с Делагарди грабили Новгород, похитили и ценности из собора.
Новгородская летопись свидетельствует, что Софийский собор начали расписывать внутри в XI веке. Тогда кроме росписи в барабане и алтаре были одиночные изображения святых и композиции, напоминающие иконы, на стенах. В XII веке живопись покрыла весь интерьер Софии.
От росписи XI - XII веков до нас дошли только небольшие фрагменты. Древняя роспись гибла от времени, скрывалась под более поздними подновлениями, уничтожалась при перестройках. В конце XIX века стены, своды, столбы храма были покрыты грубой росписью, исполненной артелью владимирских ремесленников.
При реставрации собора в конце прошлого века В. В. Суслов открыл сохранившуюся в ряде мест древнейшую роспись. В главном куполе было расчищено изображение Христа - «Вседержителя», несколько ниже - четырех архангелов и между окон центрального барабана, в простенках, - изображения восьми пророков.
Страшному разрушению подверглась роспись собора во время фашистской оккупации. В 1941 году немецкий снаряд пробил центральный купол, был выбит и один из простенков барабана центральной главы.
Из фресок в куполе сохранились изображения пророков - Соломона, Иеремии, Даниила и - несколько хуже - еще четырех пророков. Размеры этих фигур - более двух с половиной метров. Роспись была выполнена новгородскими мастерами.
Роспись XI века сохранилась только на северной пилястре Мартирьевской паперти. Правда, она несколько испорчена насечкой. Это чрезвычайно интересное изображение императора Константина и матери его Елены. Фигуры написаны плоскостно, но рисунок исполнен уверенно и свободно. Цветовая гамма сдержанна, благородна. Изображения написаны бледными, сильно разведенными красками, напоминающими акварельную технику.
Раскопы в Мартирьевской паперти, произведенные в последние годы, открыли на нижних частях стен под поздними полами фрагменты фресковой росписи, относящейся к XII веку.
Наиболее интересна композиция «Деисус» - сцена моления. Семь поясных фигур. В центре - Христос. К нему в молитвенных позах склонились с одной стороны богоматерь, архангел Михаил, апостол Петр, с другой - Иоанн Предтеча. Изображения архангела Гавриила и апостола Павла не сохранились, фигура Иоанна Предтечи сохранилась наполовину.
Фреска «Деисус» была заложена кирпичной стенкой склепа в XVII веке.
В раскопе Мартирьевской паперти в строительном мусоре было собрано множество сбитых фрагментов фресок. Среди них и кусочки фресок на розовой штукатурке XI века. Большой интерес представляет фрагмент фрески, найденный у северо-западной лопатки с изображением трех мужских голов. На одном из изображенных княжеская шапка. Борода и волосы князя рыжие, одежда зеленая. Выражение лица строгое и величественное. Можно предположить, что это изображен князь Владимир - строитель собора. Гробница Владимира находилась, по всей вероятности, в Мартирьевской паперти, и портрет его был написан над гробницей.