Pyhän Sofian katedraali on bysanttilaisen taiteen ja arkkitehtuurin monumentti. Vuodelta 12-luvulla, barokki kirkko kesti 20 vuotta rakentaa, ja siinä on 5 naves, 5 apses, ja 13 kupoli on rajat-in-square suunnitelma.
katedraalin läheisyys Kuninkaanlinnaan teki siitä säännöllisen tapahtumapaikan, kuten kruunajaisten ja sopimusten allekirjoittamisen. Suuriruhtinas Jaroslav Viisas, jonka valtakaudella katedraali valmistui, perusti sinne Ukrainan ensimmäisen kirjaston. Tuomiokirkkoon on vuosien varrella haudattu monia hallitsijoita. Ruhtinas Jaroslavin sarkofagi on ollut siellä hänen hautaamisestaan lähtien, vaikka hänen jäänteidensä uskotaan kulkeutuneen toisen maailmansodan aikana.
vuosien 1169 ja 1585 välillä katedraali vaihtoi omistajaa monta kertaa ja vaurioitui merkittävästi. Sen jälleenrakennuksen aikana 1600 – luvulla ja 1700-luvun alussa siihen lisättiin barokkityylisiä yksityiskohtia, kuten päärynänmuotoiset kupolit, sekä Kellotorni, Metropolitanin asuinpaikka (paikallinen kirkon pää) ja koristellut länsiportit. Tänä aikana ulkokuori stukattiin ja valkoiseksi ja keskuskupoli kullattiin.
Pyhältä Sofialta peräisin olevat freskot ja mosaiikit koristavat sisustusta. Kuuluisin teos on Neitsyt Marian rukousta esittävä 20-metrinen kivi-ja lasimosaiikki, jonka on ajateltu olevan tuhoutumaton, koska se on säilynyt kirkon vuosisatoja kestäneestä rangaistuksesta. Vuodesta 1934 lähtien, selvitessään Venäjän vallankumouksen jälkeisistä suunnitelmista sen tuhoamiseksi, Pyhä Sofia on enimmäkseen lopettanut toimintansa kirkkona ja sitä on käytetty Ukrainan kristillisen historian museona.