Борисоглебский собор является характерным образцом черниговской архитектурной школы XII в. По своему строению Борисоглебский собор крестовокупольный, шестистолпный, одноглавый (высота главы собора равняется 25 метров). Борисоглебский собор в Чернигове впечатляет мощью, монументальностью и статичностью. Борисоглебский собор сохранился до сегодняшних дней во многом лишь благодаря тому, что был построен из очень прочного кирпича, который в свою очередь был искусно выложен строителями храма. Фасад собора декорирован рельефами и барельефами в «зверином стиле», который был господствующим в древнерусской архитектуре XII столетия. Однако, не смотря на это Борисоглебский собор в Чернигове имеет свою уникальность: орнаменты с фантастическими птицами на фасаде храма, грифонами является характерной чертой именно черниговской архитектуры ХII века.
Фасады Борисоглебского собора украшены полуколоннами, рядом декорированных ниш, аркатурным фризом под закомарами, трехступенчатыми порталами. В северной и южной стенах — 6 ниш-аркасолий для княжеских захоронений. Сохранились остатки аркады галереи, которая опоясывала строение. Фасады покрывает слой тонкой штукатурки, расчерченной под каменную кладку из квадров.
Исключительный интерес представляют белокаменные резные фрагменты-капители, найденные при раскопках. Сочетание кирпичной кладки с деталями из известняка — характерная черта черниговской архитектуры 12 века.
Чернигов. Борисоглебский собор. XII в. Западный фасад.
Борисоглебский собор. План-схема.
Интерьер украшали фресковые росписи, полы из инкрустированных мозаикой шиферных плит и майоликовых разноцветных плиток.
До наших дней почти не сохранились фресковые композиции, которые украшали стены и своды, а также порталы у входа в Борисоглебский собор. Лишь на откосе среднего окна северной стены над порталом едва просматривается геометрический орнамент фрески ХІІ в.
В Борисоглебском соборе востановлен древний пол из шиферных плит, а в подкупольном квадрате реконструирован амфалий — часть пола из резных шиферных плит инкрустированых разноцветной мозаикой. В северном нефе, в раскопе, можно увидеть фундаменты сооружения ХІ в., которое было на этом месте до строительства собора.