«Молодость» собора была тревожной. Раз за разом на него обрушивались жестокие бедствия. Законченный постройкой в 1160 году, Успенский собор жестоко пострадал от пожара в 1185 году. Выгорели все деревянные конструкции, а белый известняк стен обгорел до такой степени, что зодчие, восстанавливавшие собор, были вынуждены возвести вокруг него новые стены и связать их арками со стенами старого собора, который, таким образом, оказался как бы «в футляре». Восстанавливая собор, владимирские мастера значительно расширили его (теперь он мог вместить в себя до четырех тысяч человек) и увеличили алтарную часть. При князе Всеволоде III пышное убранство собора было заменено еще более дорогим и красочным.
Новая беда пришла в 1238 году. Взявшие город штурмом татары приступили к стенам Успенского собора, где укрывались множество владимирцев, княжеская семья и епископ Митрофан. Татары обложили собор снаружи бревнами и хворостом и подожгли его. Множество людей, искавших спасения в соборе, задохнулось от дыма. Выбив двери храма, татары устроили в нем резню. Все реликвии были расхищены, но храм, обгоревший и разграбленный, устоял.
В конце XIII столетия собор слегка подправили, покрыли кровлю оловом и пристроили к юго-западному углу не существующий ныне придел Святого Пантелеймона. Но в 1410 году ворвавшаяся во Владимир орда татарского царевича Талыча опять разграбила собор, содрав с него даже золоченое покрытие куполов. Правда, главные святыни храма были спасены: есть легенда, что драгоценная утварь была укрыта в каком-то тайнике внутри собора и до сих пор остается там, ненайденная. Татары безуспешно пытали о местонахождении сокровищ священника Патрикия, но ничего от него не добились.
В 1536 год собор снова горел…
На протяжении XII–XIII веков собор расписывался настенной живописью несколько раз. Впервые он был украшен росписями в 1161 году, при Андрее Боголюбском. Но уже в 1185 году сам собор и его настенные росписи сильно пострадали от пожара. От первой росписи уцелел лишь небольшой фрагмент: два павлина с пышными хвостами, растительный орнамент, фигуры пророков со свитками в руках. После перестройки храм был заново расписан в 1189 году. От этой послепожарной росписи до наших дней также дошло только несколько фрагментов. В 1237 году, накануне татарского нашествия, было выполнено еще одно поновление живописи храма. Но уже на следующий год собор был жестоко разорен татарами и сожжен. Большая часть фресок погибла.
До начала XV века собор стоял в запустении. Только в 1408 году восстанавливать живопись Успенского собора приехала группа мастеров из Москвы. Это были легендарные Андрей Рублев и Даниил Черный со товарищи. Придерживаясь старой системы размещения сюжетов, они расписали собор фактически заново. Дошедшие до наших дней со значительными утратами, фрески Андрея Рублева и Даниила Черного являются сегодня драгоценной достопримечательностью владимирского Успенского собора.
Рублев и Черный написали и иконы для нового иконостаса. В 1773–1774 годах этот иконостас был разобран, а вместо него установлен новый, который можно видеть в соборе сегодня. А иконы рублевского письма были вывезены в церковь села Васильевского, откуда в 1922 году попали в Третьяковскую галерею и в Русский музей.
Со времени Андрея Рублева Успенский собор разорялся и горел еще несколько раз. В XVII веке его росписи были в настолько плохом состоянии, что патриарх Иосиф был вынужден послать во Владимир своих мастеров для поновления и приведения в порядок древних росписей.
К XVIII веку обветшавший в результате многократных разорений собор был весь покрыт трещинами «от подошвы до своду», грозя вот-вот развалиться. Были предприняты срочные меры к его спасению. Храм починили, хотя и внесли много искажений в его первоначальный облик. Только научная реставрация, проведенная в 1888–1891 годах, вернула собору его первоначальный вид. Из всех позднейших пристроек к собору сохранились только Георгиевский придел, построенный в XIX веке архитектором Н.А. Артлебеном, и высокая, увенчанная золоченым шпилем колокольня, сооруженная в начале XIX столетия.
Во владимирском Успенском соборе были погребены князь Андрей Боголюбский, его сыновья Глеб и Изяслав, великий князь владимирский Всеволод Большое Гнездо, князь Юрий Всеволодович, убитый татарами в битве на реке Сить, другие владимирские князья XII–XIII веков, владимирские епископы и митрополиты, среди них – митрополит Максим, перенесший в 1299 году кафедру из Киева во Владимир. В соборе хранились великокняжеские одежды XII–XIII веков, шлем и стрелы князя Изяслава Андреевича – доблестного сподвижника своего отца, Андрея Боголюбского, в походах против волжских болгар.