Отличительная черта Владимирского храма, открытие которого приурочили к 1035-летию Крещения Руси, - большой горельеф князя Владимира работы скульптора Александра Рукавишникова. Вокруг собора - мозаичные панно.
Они опоясывают храм, высота которого 58 метров, и охватывают более чем тысячелетнюю историю русского православия. Все начинается с исторического момента - крещения Руси в водах Днепра, строительства Десятинной церкви в Киеве. Здесь же изображения Сергия Радонежского и Дмитрия Донского, мозаики с изображением поруганных святынь и восстановления храмов и монастырей на стыке ХХ и XXI веков.
Автором панно стал член союза художников России Анатолий Гончаренко, храм, звонницу, музей и прилегающий парк на берегу Москвы-реки спроектировали в российском архитектурном бюро SPEECH. Внутреннее убранство храма спроектировал архитектор Дмитрий Смирнов.