Снаружи по периметру собор охватывал характерный для средневековых владимиро-суздальских храмов аркатурно-колончатый пояс, архивольты перспективных порталов были украшены орнаментальной резьбой, цоколь имел выразительный аттический профиль, стены членились сложно профилированными пилястрами с тонкими полуколонками. Георгий Карлович Вагнер (1908–1995 гг.) полагал, что в тимпанах центральных закомар располагались скульптурные композиции в технике белокаменного рельефа (при археологических раскопках найдены их фрагменты: женские маски, изображения птиц и зверей; три резных изображения львов были вмонтированы в кладку собора XVIII в.). Богомольцы и гости князя Андрея сравнивали Рождественский собор с храмом Соломона; ближайшим его архитектурным аналогом является церковь Покрова Пресвятой Богородицы на Нерли. Драгоценное убранство собора, как полагают исследователи, было разграблено воинами рязанского князя Глеба, а позднее монголо-татарскими завоевателями. Игумен Ипполит (1684–1695 гг.) решил растесать узкие окна храма, чтобы вставить стёкла, затем были разобраны хоры. В результате перестроек собор начал разрушаться и 14 ноября 1722 г. обрушился. Впрочем, опись монастыря 1767 г. сообщает, что своды храма рухнули в 1705 г., это известие подтверждается описью монастырского архива середины XIX в., где упоминается несохранившаяся челобитная игумена Аверкия 1716–1717 гг. «о построении разрушенного собора». В 1751–1752 гг. на месте старого был воздвигнут новый собор Рождества Богородицы, повторивший крестово-купольную систему четырёхстолпного храма XII в. Первоначально церковь была выстроена «о трёх осмириках плинфяных», в 1754 г. они были сломаны и заменены деревянными. В 1772 г. в центре относительно плоской четырёхскатной кровли собора были восстановлены каменный восьмиугольный барабан с семью окнами, с такой же каменной шейкой, увенчанной главой и крестом. В 1752–1755 гг. храм был расписан, в нём установили иконостас. 18 июня 1756 г. храм освятил епископ Владимирский и Яропольский Платон (Петрункевич). В 1764 г. в Рождественской церкви вновь сделали хоры, которые были окончательно разобраны в 1802 г. В 1765–1766 гг. настенная живопись храма была отреставрирована, иеромонах Феодорит писал «на своде на столпах Духа Святого, под ним на правом столпе образ Тихвинския Богородицы, на левом – Смоленския Богородицы, несенныя ангелами, под ним же на правом – Успения Пресвятыя Богородицы, на левом – Покрова Пресвятыя Богородицы». В 1802 г. «за ветхостью» были уничтожены росписи на западной стене и по столпам. Лишь в алтаре, в четырёх клеймах, сохранились композиции: Рождество, Успение, Введение во храм Пресвятой Богородицы и Сретение Господне; по стенам центрального нефа – образы Божьей Матери и архангела Гавриила. В 1803 г. был устроен новый трёхъярусный иконостас, увенчанный резным изображением Воскресения Христова. В 1804–1809 гг. пол церкви выстлали плитами из известняка. В 1892 г. храм был расписан по образцу владимирского Успенского собора. К северу с хор собора на второй этаж лестничной башни (XII в.) ведёт переход, располагающийся над арочным проездом и представляющий собой небольшое прямоугольное помещение также XII в., перекрытое сводом и освещённое двумя узкими окнами с запада и одним – с востока.