Долгое время считалось, что древние зодчие строили все на глазок, без особых расчетов. Новейшие исследования показали, что архитекторы древней Руси хорошо знали пропорции («золотое сечение», отношения типа а: a, √2 и др.), что им было известно в архимедовской форме π=66/22. Для облегчения архитектурных расчетов была изобретена сложная система из четырех видов саженей. Расчетам помогли своеобразные графики-«вавилоны», содержащие сложную систему математических отношений. Каждая постройка была пронизана математической системой, которая определяла формат кирпичей, толщину стен, радиусы арок и, разумеется, общие габариты здания.

В XII веке типичным становится одноглавое кубичное в основе церковное здание с плавными закруглениями (закомарами) на верху каждого фасада. На рубеже XII–XIII веков в связи с появлением в городах высоких трех-четырехэтажных зданий рождается новый стиль церковной архитектуры: храмы вытягиваются ввысь, чтобы не утонуть в многообразии городских строений.

Стены церквей щедро расписывались фресковой росписью на библейские и евангельские сюжеты. В куполе храма над световым поясом окон обязательно помещалось огромное изображение Христа-Пантократора «всевластного», как бы заглядывающего с неба в эту церковь на молящихся.

Чертеж церковного здания из Изборника 1073 года. Внизу — геометрический график «вавилон», облегчавший русским зодчим построение архитектурных форм.

Русские художники достигли большого мастерства как в иконописи, так и во фресковой живописи. Они не только превосходно владели композицией и колоритом, но и умели передать сложную гамму человеческих чувств. Советские реставраторы провели большую работу по восстановлению первоначального облика произведений древнерусской живописи, и в настоящее время весь мир восхищается работами русских мастеров XI–XIII веков.

Эпоха феодальной раздробленности была временем расцвета культуры вообще и архитектуры в частности во всех впервые создавшихся суверенных княжествах.

Во второй половине XII и начале XIII века возведено множество великолепных построек; число храмов в стольных городах достигало многих десятков. Русь стала полноправной участницей создания общеевропейского романского стиля, разрабатывая свои локальные варианты в каждом княжестве. Блестящим образцом русского варианта романского стиля (русская основа, романские детали) является белокаменный Дмитровский собор во Владимире, построенный Всеволодом Большое Гнездо в конце XII века.