Здание сложено в основном из неровных плит ноздреватого туфа, создающего далекую от идеальной глади пластическую поверхность стены, первоначально покрытую лишь известковой обмазкой. Из тесаного белого камня выполнены лишь архитектурные детали: профиль цоколя, лопатки фасадов, полуколонки алтарных апсид, колончатый пояс, резные порталы собора. В этом сказался не столько практический расчет исполнения кладки из более дешевого материала — туфа, сколько новые художественные вкусы. Четкие белокаменные резные детали контрастно и эффектно выступали на неровном смятом фоне стены. Здесь зодчие как бы сочетали владимирскую любовь к утонченной и детальной декоративной отделке здания с простой и грубоватой фактурой стенной плоскости, напоминающей кладку новгородских или псковских храмов.
Упростилось и членение фасадов: сложные пилястры с полуколонкой уступили место узким и плоским лопаткам; теперь они не совсем точно отвечали осям внутренних столбов, так что этот основной элемент членения фасадов терял связь с конструктивной логикой здания. Если зодчие XII века мыслили фасадные лопатки как конструктивно существенное утолщение стены по осям распора сводов, то здесь лопатки стали как бы тонкими и узкими «накладками» на стену, создающими лишь ее членение. Сами лопатки зодчие перерезают лентой резного орнамента и вставкой на углах рельефов, изображающих распластанных львов и грифонов, что еще более нарушает их конструктивный смысл. Особенно примечателен в этом отношении южный портал (илл. 62), в котором почти отсутствует характерная для порталов зданий XII века конструктивная ясность и логичность. Здесь профиль архивольта не отвечает профилю косяков портала, его наружные полуколонки неожиданно завершаются не капителями, но резными плитами, вторая колонка косяка отрывается от кладки и прерывается нарядной бусиной и т. д.
Все это свидетельствует об ином отношении зодчих к архитектуре, об усилении чисто декоративного начала, которое стремятся освободить от связанности с конструкцией. Сказывается это и в трактовке аркатурно-колончатого пояса (илл. 63). Он помещен безотносительно к уровню хор, то есть, как лопатки, не выражает в фасаде внутренней конструкции здания: он используется как откровенно декоративная деталь, которую можно свободно перемещать по высоте. Пояс углублен в стену, создавая сочную игру светотени. Но его пропорции решительно изменились. Легкие и стройные, утоньшающиеся кверху колонки уступили место сравнительно коротким цилиндрическим стволам, похожим на резные деревянные балясины. Консоль превратилась как бы в кубоватую подставку; от развитой базы оставлен один валик с угловыми рогами-грифами; капитель и валик под ней также стали массивнее. Все элементы пояса густо покрыты резьбой; насечкой в елочку украшен даже поребрик, утерявший четкую и острую форму тесаного камня и также похожий скорее на ряд округлых деревянных балясинок.
В самой резьбе решительно господствует плоскостное орнаментальное начало, которое мы видели еще в рельефах Димитриевского собора, связывая его с навыками резчиков в работе по дереву. В этом смысле показательны фигуры львов на южном портале, поражающие мастерством почти графического исполнения и выразительностью каждого штриха (илл. 62), а также широкая лента дуги архивольта, украшенная плетением растительного орнамента, выходящего из хвоста птицы. Эта любовь зодчих собора к орнаментике и узорчатости, столь переосмысляющая характер архитектурных деталей, позволяет с полной уверенностью считать, что и верхний ярус здания был обильно украшен резьбой, не уступая в этом смысле декоративному богатству Димитриевского собора. Есть основания думать, что над поясом лопатки приобретали сложный профиль и были покрыты резьбой; очень возможно, что уже здесь возникла развившаяся вскоре в Георгиевском соборе Юрьева-Польского система плоской ковровой орнаментации стены, на которой ясно выделялись исполненные в высоком рельефе резные камни и композиции. По верху алтарных апсид, расчлененных тонкими полуколонками, видимо, шел колончатый пояс.