Cerkiew Św. Bazylego – to jest jeden z najciekawszych zabytków architektury starożytnego Włodzimierza. Należy do rzadkiego typu rotond, to jest okrągłych wg planu cerkiew. W historii nazywana jest «jednodzienna», czyli wzniesiona za 1 dzień. Nie ma odpowiedników w światowej architekturze.
Na początku ubiegłego wieku w północnym portalu świątyni odnaleziono tablicę łupkową z napisem «Boże, pomóż księciu!» i data – 1194, co wskazuje na jeszcze większą starożytność budowli. Profesor G. Łogwyn, który badał świątynię w latach 1946 – 1949, mówił, że jej ściany są pokryte freskami, które widziano w XVII wieku, ale teraz są pod tynkiem. W cerkwi zachował się ikonostas wieku XVIII – XIX.
Architektura Cerkwi Św. Bazylego zwraca uwagę oryginalnością rozwiązania artystycznego. Osiem półkolistych występów (muszli) sprawiają wrażenie falistych ścian, a w planie cerkiew przypomina ośmiopłatkowy kwiat. W końcu XIX wieku cerkiew została rekonstruowana w postaci, zbliżającej ją do wzorców architektury rosyjskiej (architekt N.P. Kozlow). Wnętrze świątyni także przyciąga uwagę.
Na szczególną uwagę zasługuje ikona Matki Boskiej Hodegetria (przetłumaczona z greki – ta, która wskazuje drogę), pochodząca z XVI-XVIII wieku. Została tu przeniesiona z cerkwi Wejścia do Kościoła Najświętszej Marii Panny, który spłonął. Ikona została zachowana. Miejscowa legenda mówi, że ten obraz został przywieziony z Bizancjum, ale kiedy – nie wiadomo.