Знаменский собор расположен в Великом Новгороде близ церкви Спаса Преображения на Ильине улице. Заложен в 1682 году на месте разобранного храма XIV века — церкви Знамения Божией Матери.
Согласно древнему преданию, в 1170 году, когда многочисленные войска Суздальцев напали на город Новгород, благодаря иконе «Знамение Пресвятой Богородицы», новгородцы победили. Согласно легенде, во время осады Новгорода архиепископ Илия молился несколько дней о спасении города. Потом он взял в Спасской церкви икону и поставил её на крепостную стену, лицом к нападавшим. Одна стрела нападающих попала в святой лик. Тогда икона сама отвернула лицо и источила слезу. В этот момент суздальцы потеряли зрение, и враг был разбит.
Правда это или вымысел, но на иконе сохранился и по сей день след той стрелы. Победа была настоящим чудом, поскольку силы были неравные. В честь чудотворной иконы новгородцы построили церковь Знамения. В 1688 году церковь сильно обветшала и на ее месте был сооружен Знаменский собор.
Строение типичное для храмов XVII века, хотя его архитектурные формы больше похожи на ярославские, чем на традиционные московские. Собор расположен в непосредственной близости от церкви Спаса Преображения, и от этого соседства еще больше заметна его отличительная архитектура. Храм четырхстолпный, традиционный для русского храмостроения XVII века, пятиглавый. Он состоит из подклета, двухэтажной обходной галереей и трех апсид. Фасады разделены лопатками и увенчаны ложными закомарами, богато украшенными живописью.
По периметру закомар помещён фриз со специфическим для московских и костромских строений рисунком. В духе ярославской традиции храм усеян наружной и внутренней стенописью. Роспись присутствует даже на сводах крыльца, на святых воротах, в полукружиях карниза. Роспись была выполнена иконописцем И. Бахматовым. Ему помогали 30 художников из Костромы. В отличие от традиционной новгородской школы, роспись собора получилась суетливо-реалистичной, даже грубоватой. Множество изображений пестрят узорами и яркими красками. Каждый рисунок выполнен как бы отдельно от остальных и отличается от других изображений. Несмотря на это, при взгляде на храм в целом ощущается величественная гармония.
На протяжении веков в храме неоднократно случались пожары. Большие повреждения собор получил в годы Великой Отечественной войны. Немецкие войска использовали его как казармы. Резные рамы иконостасов, по видимому, были сожжены. Большая часть икон вывезена и судьба их неизвестна.
Огромную работу по восстановлению и реставрации собора проделали работники Новгородской специальной научно-реставрационной производственной мастерской (НСНРПМ). В 1950-е годы был проведён комплекс аварийно-ремонтных работ, в 1960-70-е выполнены реставрационные работы под руководством Г. М. Штендера. Работы по спасению живописи, начатые после войны московскими художниками Г. С. Батхелем и В. Г. Брюсовой, с 1974 года были продолжены бригадой художников НСНРПМ.
Знаменский собор не является действующим храмом. Здесь не проводятся богослужения и не совершаются церковные обряды. Но все желающие могут увидеть этот архитектурный памятник с поразительной монументальной живописью. В Знаменском соборе потрясающая акустика, поэтому здесь часто звучит классическая и духовная музыка. Это один из лучших акустических залов в Европе. Совсем недавно здесь выступали камерные хоры из европейских стран, проводились концерты церковного песнопения.