Строительство Знаменского собора велось на средства казны Софийского дома. Главным инициатором и организатором выступал новгородский митрополит Корнилий, известный своей широкой строительной деятельностью. Собор строили иногородние зодчие, вероятнее всего, ярославские мастера и московские каменщики. Плотницкие работы велись двумя артелями новгородских плотников.
Собор был завершен и освящен в 1688 г.
Он принадлежит к характерному для русской архитектуры XVII в. типу пятиглавого, четырехстолпного, трехапсидного храма с подклетом и двухэтажной обходной галереей, на которую вели три крыльца.