Першою з церков, що їх збудував Володимир Великий, була деревляна Васильківська. Але безпосередно потім Володимир взявся за будову репрезентаційної Десятинної церкви Богородиці. Під 989 р. занотовує літописець, що Володимир «доручив її Настасієві корсунянинові й приставив служити в ній корсунських попів, та вивінував усім, що взяв у Корсуні: іконами й посудом і хрестами». На основі тієї літописної відомости втерлася у науці думка, що й сама Десятинна церква була простим наслідуванням царгородського Влахернського храму та його корсунської копії, посвяченої празникові Успення Богородиці. Підсилювала цей погляд ще й замітка літописця, мовляв Володимир, будуючи Десятинну церкву «послав і привів майстрів від греків». Тимчасом найновіші досліди виявили, що за часів Володимира і Ярослава до 1037 р. українська церква не підлягала безпосередно царгородському патріярхові, але болгарському на півострові Охриді. Відсіля прийшли на Україну перші богослужебні книжки, тут теж слід шукати зразків для найстаршої з відомих церков Києва. М. і одинока на українському грунті кладка фундаментів на деревляній підмостці, що її бачимо в Десятинній церкві, має свій правзір в церкві абобського городища в Болгарії. Тут теж не трудно найти церкви, що підходили б до Десятинної своїм поземним пляном і зверхніми формами.
Збудована Десятинна церква приблизно в 986—998 pp. на місці, де ніби замучено в честь Перуна перших українських христіян Івана і Теодора. Вже за Ярослава Мудрого, після пожежі в 1017 р. церкву обновлювано, а 1240 р. вона, як ми знаємо, завалилася від напору народу, що шукав на її хорах захисту перед татарами. В румовищах простояла Десятинна церква до часів митропол. Могил. В південно-західньому її куті збудував він церкву Миколи, що простояла до 1824 р. В 1824 р. розібрано решту румовищ і могилівську надбудову, та нехтуючи первісний плян і вигляд церкви, збудовано на її місці ніби візантійський, пятибанний дивогляд. Західню й південну стіну нової будівлі опер архітект Стасов на старих володимирових підвалинах, але стару кладку збережених стін знищив безсовісно до тла. Перед тим одначе переведено довкола Десятинної церкви научні досліди, що повинні були стримати московських варвар від цілковитого знищення тієї дорогоцінної памятки. Тоді то найдено в румовищах церкви останки стінних мозаїк, шматки фрескового розпису й шматок грецького напису на камянних плитах, що їх вмуровано в південну стіну нового будинку. Останки мозаїк і фресків збережено в музею київського університету.
Щойно пізніші досліди архитекта Мілієва, переведені недовго перед світовою війною, усталили первісний плян, а почасти й стилевий характер Десятинної церкви.
Була вона трьохнавна, мала притвір і бокові крила, що творили її опасання. Довга на 45 м. широка на 35 і пів, мала грубі, метрові мури й підвалини в глибині 2—2 і пів метра. Під церквою були пивниці з гробницями. В свому заложенню наближувалася до типу базилічних церков і мабуть не мала центральної бані. В пошукуванні за правзорами Десятинної церкви, находили їх учені в ріжних місцях. Про Болгарію ми вже говорили. Крім того пробувано усталити її схожість з царгородською Базилікою 12 апостолів, з храмами в Некрезі й Мокві на Кавказі, в Корсуні й нарешті в деяких церквах Малої Азії. В кождому разі базилічний плян Десятинної церкви різко відбиває від центробанних заложень пізніших київських церков, що мали в собі куди більше схожости з суто-візантійськими зразками.
Крім пляну найдено при розкопках старої церкви чимало відломків декоративних різьб (кольон, капітелів і різьблених плит) та поливяних і вигадливо орнаментованих плиток, що ними була виложена долівка. На особливу увагу поміж тими плитками заслугують ті, що покриті загадочними знаками, відомими нам з монет Володимира. Одні з дослідників вважали їх монограмами імени Володимира або грецького титулу володаря «бізалєвс», але більшість погодилася з тим, що це був родовий герб київських князів. Це й послужило до приняття цього знаку державним гербом Української народньої Республики в 1917 р.
Хоч які були вбогі останки мозаїк Десятинної церкви (усього кількадесять ріжнобарвних, золотих і синіх кубиків) то досконала гладь і точність їхніх розмірів уповноважнили дослідника Айналова висловити думку, що мозаїки Десятинної церкви «були виконані з великим майстерством і досконалістю, яким не дорівнюють софійські мозаїки». Подібно шматок фрескової розписи, що зображує горішню частину обличчя якогось молодого святця, приводить дослідника Сичева до таких висновків: «Розбіраючи стиль цього шматка, дивуєшся його глибокій старовинності, що переносить нас далеко поза межі візантійської, мистецької культури X сторіччя. Витворюється окреслене вражіння, що творцеві того фреску не були чужі традиції і прийоми енкавстичного малярства (восковими красками), що своєї мистецької освіти набрався він у тому середовищі, в якому ще не затратилися традиції египетсько-геллєністичного портрету. І тут помітні сліди візантійського іконописного ригоризму, але нема ще того трафарету, що запанував у візантійсьській іконописі XI сторіччя». Так чи інакше, і сама архітектура Десятинної церкви і її стінопис, наскільки можемо судити із збереженого фрагменту, не підходять до тогочасного корсунського мистецтва, куди біднішого в своїх технічних досягненнях і оригінальности. Найстарший памятник українського репрезентативного мистецтва станув на найвищому рівні мистецьких творів свого часу.