В архитектурном ансамбле Ярославова дворища главное место несомненно принадлежит храму Николы, выстроенному в 1113 году. Николо-Дворищенский собор представляет большую парадную постройку с обширными полатями-хорами в западной части здания. Плановое решение Николо-Дворищенского собора восходит к киевской архитектурной традиции конца ХI - начала ХII века. Шесть крестчатых в плане столбов делят внутреннее пространство храма на три нефа, из которых средний значительно превышает по ширине боковые. Для внутреннего пространства. Николо‑Дворищенского собора в значительно большей степени, чем для Софии, характерна расчлененность на отдельные пространственные ячейки и некоторая изолированность последних.
Фасады собора очень просты и строги. Они расчленены плоскими лопатками соответственно внутренним структурным членениям здания и завершались в древности полукружиями закомар. Все фасады были декорированы рядами плоских двухуступчатых ниш с полуциркульным верхом, чередующихся с рядами окон. Нижний пояс ниш ныне находится ниже уровня современной почвы и был вскрыт раскопками. Западный и северный фасады собора искажены и закрыты пристройками ХIХ века.
В древности собор был пятиглавым. Таким он изображался неоднократно на рисунках конца ХVII века. Остатки его четырех куполов хорошо сохранились под современной поздней четырехскатной кровлей. Пятиглавие собора, не повторяющееся в новгородском зодчестве ХII - ХV веков, было вызвано явным подражанием пятиглавию Софии.
На хоры собора в настоящее время ведет позднейшая деревянная лестница. До сих пор не установлено, каким образом попадали на полати в древности. Поскольку на фасадах собора не обнаружено никаких следов примыкающей к ним башни, можно предположить наличие деревянного перехода из дворцового здания.
По-видимому, в ХVI веке в нижней части собора было сделано низкое подцерковье, использовавшееся в качестве склада, а пол основного помещения поднят на кирпичные своды подцерковья. Эта перестройка значительно уменьшила высоту внутреннего пространства храма и исказила строгие пропорции интерьера.