Дмитриевский собор - это уникальный памятник Владимиро-Суздальского белокаменного зодчества и пластики домонгольского времени.

Храм во имя святого Дмитрия Солунского построил в 1190-е гг. князь Всеволод Юрьевич Большое Гнездо, в крещении Дмитрий. "Постави церковь камену на своем дворе, в свое имя" - сообщает летопись. В 1197 г. храм был завершен постановкой иконы св. Димитрия: «И принес доску гробную из Селуня святого мученика Дмитрия, миро непрестанно точащего на здравье немощным, в той церкви постави, и сорочку того же мученика ту же положи».

Одноглавая, четырёхстолпная княжеская церковь невелика, не слишком вместительна. Предмет созерцания и поклонения – сам храм – образ Божьего Града, икона в камне. Потому так гармоничен и строен силуэт здания, так величественны его формы, так красноречиво резное убранство – более 1000 резных камней. Могучее тело венчает золочёная шлемовидная глава, упруго развернуты плечи-закомары, на восток обращён трёхчастный алтарь. От подошвы до пояса стена гладкая, поскольку нижний ярус закрывали галерея и резные лестничные башни, соединявшие церковь с княжеским дворцом. Эти древние пристройки разобрали в 1838 г., посчитав за поздние.

Посредине храм охвачен нарядным поясом-колоннадой. Верхний ярус весь одет резьбой, как драгоценной ризой. «Одеяйся светом, яко ризою, простирай небо, яко кожу», – поёт о Творце в одном из псалмов библейский Давид – пастух, псалмопевец, царь и пророк. Рельеф Давида возвышается в средних закомарах всех трёх фасадов. К трону его собирается вся тварь небесная и земная: ангелы, люди, звери, птицы, деревья, травы...

Рельефы белокаменных соборов, столь много говорившие их современникам, уже спустя два-три века превратились в непостижимую тайну, не разгаданную до конца и сейчас. В этой каменной книге прочитаны лишь отдельные строки и слова, а весь замысел едва проступает. В нём угадывается идея Небесного Града, райский сад, идеальная картина Божьего творения.

В XV в. Дмитриевский собор утратил значение княжеского храма, стал бесприходной, а с середины XIX в., после ремонта 1838–1847 гг., приходской церковью. В 1883 г. получил пневматическое отопление, а с южной стороны была построена небольшая звонница, которая не сохранилась до нашего времени.

В 1919 г. после закрытия перешёл в ведение Владимирского музея. В последние полвека здание неоднократно реставрировалось. Окончательный этап работ проведён в 1999–2004 гг. , включавший в себя покрытие белого камня и рельефов защитной пластической смесью, устройство водосточных труб, замену креста на куполе, создание благоприятного для белого камня микроклимата.

В 2005 г. в Дмитриевском соборе открыта экспозиция Владимиро-Суздальского музея-заповедника. Её главный экспонат – само древнее здание, его замечательные архитектурные формы.