Внешние массы храма отличаются монолитностью и конструктивностью. Мощные выступы, членящие фасады здания в полном соответствии с внутренними членениями, как бы укрепляют здание по основным его осям. Подобно киевским памятникам XI века, стены новгородской Софии первоначально не были отштукатурены. Полосатая кладка из чередующихся рядов плоских плинф (кирпичей) и камня оставалась открытой. Слои известкового раствора, розоватого от примеси толченого кирпича, были гладко отшлифованы. Новгородская София была парадным княжеским храмом и резко выделялась среди окружавших ее деревянных жилищ горожан.
Очень выразительна организация внутреннего пространства храма, разделенного на две части: нижнюю, полутемную, подавленную низкими сводами хор, широко доступную для всех горожан, и верхнюю, где находились залитые светом роскошные полати, предназначенные только для князя, его семьи и ближайшего круга придворных, входивших на полати через лестничную башню.
Нередко полати соединялись переходом непосредственно с верхним этажом княжеского дворца, находившегося вблизи княжеских храмов. Их летописных источников известно, что на полатях устраивались приемы иноземных гостей, присутствовавших на торжественных богослужениях.
Несмотря на близость к киевскому храму, новгородская София существенно отлична от него. Основное отличие заключается в том, что в новгородском соборе имеются отдельные конструктивные особенности, не встречающиеся в киевском, например, мощные лопатки, срезанные у основания закомар, фронтоны, завершающиеся отдельные членения фасадов, вместо полуциркульных закомар, полукоробовые своды на угловыми восточными членениями здания. Кроме того, новгородская София отличается от киевской характером своего художественного выражения. Она проще, лаконичнее и строже.
В новгородской Софии, прежде всего, значительно упрощена вся композиция масс здания. Завершение киевского здания тринадцатью главами в Новгороде заменено более строгим пятиглавием. Открытые аркады наружной галереи киевской Софии, как бы связывающие храм с окружающей его городской площадью, в Новгороде заменены строгой глухой стеной с выступами, повторяющими членения стен основного храма. Одноэтажные наружные галереи в сопоставлении с двухэтажными внутренними галереями, к которым они примыкали, наряду с пирамидальным наращением композиции тринадцати глав, придавали киевской Софии значительно большую динамику и расчлененность масс. Массы новгородской Софии монолитнее и статичнее.
