Главной доминантой Владимирской площади служит церковь Владимирской Божией Матери (Владимирский пр., 20), занимающей участок между Колокольной улицей, Владимирским проспектом и Кузнечным переулком. Храм с отдельно стоящей колокольней заложен в 1761 г., вероятно, по проекту П.А. Трезини или Х. Кнобеля. Строительство церкви завершилось через восемь лет, но освятили его только в 1783 г.

Владимирский собор
Храм с пятью куполами на высоких световых барабанах сочетает в себе черты барокко и классицизма. Отдельно стоящая колокольня в четыре яруса построена по проекту Дж. Кваренги в 1791 г. и надстроена ещё одним ярусом в 1848 г. архитектором Ф.И. Руской. Стоит отметить, что строительные работы вокруг храма продолжались весь XIX в. За этот период возвели притвор с лестницей, ограду, две угловые часовни.
В 1809 г. из Аничкова дворца сюда перенесли великолепный иконостас в стиле барокко, возможно, изготовленный по эскизам Б.Ф. Растрелли. В 1814 г. в храм поступили три картины школы Рубенса: «Святое семейство», «Тайная Вечеря» и «Снятие с креста».
Главной святыней храма всегда выступала икона Владимирской Божией Матери в списке середины XVIII в.
Владимирский собор известен тем, что в нём отпевали няню поэта Александра Сергеевича Пушкина – Арину Родионовну. Довольно долгое время прихожанином Владимирского собора был писатель Фёдор Михайлович Достоевский.