Поначалу Владимир был ярым приверженцем язычества. Он установил на киевских холмах новые статуи языческих идолов: главного языческого бога Перуна с серебряной головой и золотыми усами, а рядом с ним Хорса, Даждьбога, Стрибога, Мокошь. Идол Перун был также поставлен и в Новгороде. Этим идолам приносились жертвы, и не раз русская земля обагрялась невинной кровью. Один из случаев кровавого жертвоприношения описан в летописи.
Возвратившись в 983 году в Киев из похода после победного завоевания страны ядвигов (латышей), Владимир решил принести жертву языческим идолам. Старцы и бояре подсказали: «кинем жребий на отроков и девиц: на кого он падет, того принесем в жертву богам». Жил в это время в Киеве один варяг, который побывал в Греции и принял там христианскую веру. Вот на его-то молодого сына и пал слепой жребий. Но старый варяг отказался отдавать сына: «У вас не боги, а дерево: нынче есть, а завтра сгниют; не едят, не пьют, не говорят, не дам сына своего бесам!». Разъяренная толпа растерзала и отца, и сына. Эти люди, таким образом, были первыми и последними мучениками христианства в языческом Киеве. Церковь наша чтит их под святыми именами Феодора и Иоанна.
Предания рисуют Владимира-язычника человеком жестоким, кровожадным, безнравственным, утопающим в чувственных наслаждениях. Особенно поражает его необузданное женолюбие: у него было 300 наложниц в Вышгороде, 300 в Белгороде, 200 в селе Берестове. Среди его наложниц была и вдова убитого им брата Яро-полка, Юлия, которую он взял себе беременной, и которая родила ему Святополка. Кроме того, Владимиру часто приводили для растления замужних женщин и девочек. Языческая вера разрешает многоженство. У Владимира было пять законных жен, среди которых первой супругой была Рогнеда, взятая им в жены насильно.
Возможно, летописцы сознательно рисуют Владимира-язычника только черными красками, чтобы более ярко показать чудотворное воздействие на него христианской веры. Начав сомневаться в разумности язычества, Владимир стал искать истину в других верах. На Руси в течение длительного времени постепенно укоренялось христианство. Христианкой умерла и бабка Владимира, Ольга.
Представители соседних народов пытались склонить Владимира каждый в свою веру, чтобы сделать великого князя единоверцем. Летопись рассказывает вот что: «Пришли к Владимиру магометане и сказали ему: «Ты – князь мудрый, а истинной веры не знаешь. Прими нашу веру и поклонись Магомету». «Какая же ваша вера?» – спросил Владимир. Описание магометова рая пленило воображение князя, однако он отверг магометанство за то, что обрезание казалось ему ненавистным обрядом, а запрещение пить вино – уставом безрассудным. «Вино, – сказал он, – есть введение для русских; не можем мы быть без него». Затем явились к Владимиру немцы, послы от папы, католического патриарха. Великий князь отослал их обратно: «Идите обратно: отцы наши не принимали веры от папы». Выслушав иудеев, он спросил, где их отечество. «В Иерусалиме, – отвечали проповедники, – но Бог во гневе своем расточил нас по всем землям чуждым». «И вы, наказанные Богом, дерзаете учить других? – сказал Владимир. – Мы не хотим, подобно Вам, лишаться своего Отечества».
Для окончательного решения, какую веру принять для Руси, государь послал десять благоразумных людей в разные страны. Послы видели скудные магометанские храмы «с унылыми молениями и печальными лицами верующих»; богослужения католические «с обрядами без всякого величия и красоты». Наконец, в константинопольском христианском храме священная важность и таинственность обрядов среди богатых одежд духовенства, красоты икон, благоухания фимиама и сладостного пения клироса покорили русских посланников. Им показалось, что «Сам Всевышний обитает в сим храме и непосредственно с людьми соединяется». Возвратясь в Киев, послы сказали Владимиру: «Когда бы закон греческий не был лучше других, то бабка твоя Ольга, мудрейшая из всех людей, не вздумала бы принять его». Великий князь решился стать христианином. Конечно, он мог креститься и в Киеве, где давно уже были и церкви, и христианские священники. Но он хотел сделать это с блеском и величием, достойным великого князя и Руси. Он решил «завоевать Христианскую веру и принять ее святыню рукой победителя». В 988 году Владимир, захватив греческий город Херсонес, послал сказать греческим императорам Василию и Константину: «Я взял ваш славный город; слышу, что у Вас сестра в девицах; если не отдадите ее за меня, то и с вашим городом будет то же, что и с Херсонесом». Императоры отвечали: «Не следует христианам отдавать родственников за язычников, но если крестишься, то и сестру нашу получишь». Владимир ответил согласием. Не хотелось греческой царевне ехать в незнакомую пугающую страну. «Иду точно в полон. Лучше бы мне здесь умереть». Братья утешали ее: «А что, если Бог обратит тобою Русскую землю в покаяние, а Греческую землю избавит от лютой рати; видишь, сколько зла наделала Русь грекам». И Анна покорилась.