В 1158 г. князь Андрей Боголюбский сделал своей столицей город Владимир на Клязьме, основанный за полвека до этого его дедом Владимиром Мономахом. И в том же году был заложен храм, ставший главным для северо-восточной Руси.
По словам летописца, на строительство храма «Бог привел мастеров из всех земель», например, из Германии императором Священной Римской империи Фридрихом Барбароссой были присланы лучшие умельцы. По высоте Успенский собор во Владимире равнялся Софии Киевской. На строительство храма Андрей Боголюбский выделил десятую часть своих доходов. Собор был сложен из белого камня-известняка и вмещал две тысячи человек. Красота архитектуры сочеталась с изысканностью и пышностью внутреннего убранства. Летописцы отмечают, что «трое было дверей церковных в храме, сиявших золотом, и пять позлащённых глав на соборе Владимирском; золотые и серебряные паникадила висели пред иконостасом, украшенным жемчугами и драгоценными камнями; из сребра слит был амвон пред царскими вратами и позолочены все внутренние арки; вся утварь была из чистого золота, и три великолепные дарохранительницы украшали алтарь». В этом соборе, который современники сравнивали с храмом Соломона, поставил князь Андрей чудотворную икону Божией Матери, привезенную им из Вышгорода во Владимир, получившую поэтому наименование Владимирской.
Знаменитая белокаменная резьба древнерусских храмов начиналась на фасадах Успенского собора, где впервые появились резные белокаменные маски и композиции: «Три отрока в пещи огненной», «Сорок мучеников севастийских», «Вознесение Александра Македонского на небо».
Собор, построенный при Андрее Боголюбском, сильно пострадал от пожара. Зодчие Всеволода III окружили его новыми стенами, старый собор оказался заключенным, как в футляре, в стенах нового здания. После перестройки он сохранил основные конструктивные особенности: крестовокупольный, шестистолпный, трехапсидный, с хорами, но стал пятиглавым (изначально имел одну главу).
Собор горел еще несколько раз; в XVIII веке в результате ремонтных работ было внесено много искажений в древний облик храма, и только во время реставрации в конце XIX в. был восстановлен в основном его первозданный вид.
От первоначальной росписи собора почти ничего не уцелело. В 1408 г. он был расписан Андреем Рублевым и Даниилом Черным. Сохранились фрески, связанные с композицией «Страшный суд». В 1922 г. иконы были вывезены в Москву, расчищены и ныне находятся в Третьяковской галерее и Русском музее.