Особое внимание стоит уделить убранству храма. Многочисленные иконы и стенопись собора — поистине величайшие произведения искусства мирового значения. Его внутренний облик определяют росписи 1642-1643 гг. и грандиозный иконостас 1653 г. Перед ним расположены молитвенные места царя, царицы и патриарха. Привезенные в Москву из суздальского собора двери начала 15 века украшают храм на южной стороне, это древнейший памятник прикладного искусства.
На южных дверях храма золотом по черному лаку написаны 20 изображений на библейские темы.
Во время Отечественной войны 1812 г. наполеоновские войска разграбили собор. Но во время ответных действий русским казакам все же удалось отбить у французов часть серебра — из него впоследствии была выкована великолепная люстра, украшающая центральную часть храма. Революция 1917 г. превратила собор в музей. Его сотрудники при создании композиции старались максимально сохранить интерьер. Благодаря постоянным реставрационным работам, проводившимся в храме, удалось раскрыть практически все иконы и росписи, притом что научные реставрации в советское время там не проводились.
В 1990 г. в соборе возобновились богослужения