В конце XV столетия в кремле шло обширное строительство. Великий князь Московский Иван III, принявший титул «Государь всея Руси», решил перестроить первоначальный Архангельский собор. Возведение нового храма было поручено венецианскому архитектору Алевизу Новому. Строительство пятиглавого Архангельского собора продолжалось в 1505–1508 гг. Он стал вторым по величине кремлёвским собором. Величественный храм отличался своей резьбой и орнаментом.
Фасады собора были окрашены под красный кирпич, на таком фоне резьба выглядела очень эффектно. Кровлю покрывала чёрная и красная черепица.
В течение своей истории Архангельский собор подвергался изменениям. Не сохранилась арочная галерея для почётных гостей и зрителей, принимавших участие в торжествах на Соборной площади. Здание собора неоднократно горело и ремонтировалось. Однако смешение разных архитектурных элементов не повредило целостности облика Архангельского собора. Более того, долгое время он был образцом для других церковных и светских построек.