На другу половину XIII ст., тобто на час князювання Володимира Васильковича, припадає будівництво споруди незвичайного типу, виявленої археологічними дослідженнями М. К. Картера. Це так звана Михайлівська ротонда — кругла будівля, стіни якої в плані утворювали два концентричні кола. У товщі зовнішньої стіни зсередини були влаштовані три напівкруглі апсидні ніші. Внутрішнє коло складалося з восьмигранних і круглих у плані стовпів, на які, напевне, спиралися арки, що підтримували купол.
Єдиний збережений у Володимирі до наших днів храм давньоруського період); який є видатною пам’яткою волинської архітектурної школи, — це собор Успіння Богоматері (Мстиславів храм). Збудований він у 1156-1160 pp. волинським князем Мстиславом Ізяславовичем, якого й поховано в цьому храмі у 1170 р. Тут були також інші поховання XII-XIII ст.
Головна святиня столиці Волинської землі (Успенський собор) — велика (20,6×34.7 м) шестистовпна тринавова триапсидна одноверха споруда з нартексом, перекрита системою циліндричних склепінь, відображених на всіх фасадах закомарами. За схемою плану, конструкціями та архітектурними формами Успенський собор дуже близький до храмів Києва та Чернігова, що свідчить про спільність шляхів розвитку" монументального культового будівництва різних регіонів Давньої Русі. Доля Успенського собору протягом XIII-XVI ст. невідома.
Після Брестської церковної унії 1596 р. давньоруський Успенський храм був перетворений на уніатський кафедральний собор. Протягом XVII-XV1II ст. він зазнав перебудов, метою яких було надання православному храмові вигляду костелу. У 1753 р. до західного фасаду симетрично прибудовано дві восьмигранні високі башти-дзвіниці, а поміж ними вбудовано портик, завершений фронтоном, який закрив купол над середохрестям. Частину первісних вікон було закладено, інші — роз-тесано; вся споруда ззовні отримала барокові шати.
До цього періоду належить оздоблення головного входу на подвір’я Успенського собору в північному відрізку цегляного муру. Він вирішений у вигляді двоярусної барокової брами. У центрі її нижнього ярусу — арковий проїзд, фланкований потрійними пілястрами, розкріпованими на розвиненому антаблементі та багатопрофільному карнизі. Другий ярус, також декорований пучками пілястр і складними карнизами, увінчує характерний для пізнього бароко розірваний фронтон.
У1795 р. після третього поділ Польщі Володимир-Волинський разом з іншими містами Волині увійшов до складу Російської імперії. Монастирі католицьких чернечих орденів були скасовані. Успенський собор знову став православним храмом.
На початку XIX ст. він був у занедбаному стані; кілька ремонтів, виконаних у цей час, не призвели до суттєвого поліпшення. У середині XIX ст. впали склепіння та баня. У 1886 р. професор А. В. Прахов за дорученням Імператорської археологічної комісії виконав археологічні дослідження та обміри храму. У 1896-1900 pp. за проектом академіка архітектури Г. І. Котова Успенський собор був відновлений у гаданому первісному вигляді — в архітектурних формах давньоруського культового будівництва XII ст.1 Одночасно оборонну башту замочку єпископа перебудовано на дзвіницю Успенського собору в російсько-візантійських архітектурних формах.
Розташування Волині на перетині торговельних шляхів, на своєрідному перехресті культурних впливів Заходу і Сходу, сприяло обміну ідеями й досягненнями в галузі мистецтва та архітектури. Природно, що в монументальному будівництві Волині знайшли своє відображення європейські архітектурні стилі середньовіччя — романський і готика.
Унікальною спорудою волинської архітектурної школи, в якій простежується певною мірою вплив цих стилів, є церква-ротонда св. Василя у Володимирі-Волинському. Храм збудований у південній частині історичного ядра міста — над заплавою р. Луги. Точна дата спорудження невідома. На північній стіні храму в XIX ст. існувала шиферна плита з датою 6702 (1194 р.), проте більшість дослідників датують його XIII — початком XIV ст., тобто періодом розквіту Галицько-Волинського князівства, що видається цілком вірогідним.
Василівська церква-ротонда у плані — октоконх, який складається з чотирьох сегментних конх більшого діаметра, розміщених за сторонами світу, та чотирьох сегментних конх меншого діаметра, що чергуються з ними. Східна конха (апсида) активно виступає з зовнішнього восьмипелюсткового контуру.
Вражає, творче використання конструктивних засад готики в об’ємно-просторовій структурі храму. Вісім контрфорсів (два з них знищені під час: добудови притвору в XIX ст.), що підсилюють стіни будівлі ззовні, сприймають розпір від восьми попружних арок (своєрідних нервюр). Вопи утворюють каркас для восьмипелюсткового зімкненого склепіння, яке перекриває складний план храму.
Риси готики притаманні стрілчастому порталу північної конхи, білокам’яне профільоване обрамлення якого оздоблене різьбленням. Вплив романської архітектури помітний у півциркульному перспективному цегляному порталі західної конхи.
Після запеклої боротьби проти Литви польські феодали в середині XIV ст. на деякий час оволоділи Володимиром. За польського короля Казиміра III Великого на земляних валах давньоруського дитинця Володимира розпочато будівництво мурованого замку який був зруйнований князем Любартом наприкінці XIV ст.
На земляних валах давньоруського дитинця у Володимирі в середині XV ст. був збудований новий могутній королівський дерев’яний замок’. Відомості про час його будівництва та детальний перелік дерев’яних споруд подані в "Описі замків Володимирського, Луцького та Кременецького 1545 року".