Внутри собора раскопками исследована значительная площадь храма: до наших работ в восточной части реставраторами уже был понижен уровень пола – до уровня XII века. Наши работы в средней и западной части церкви
продолжили снятие поздних напластований, обнажив уровень пола времени постройки храма в 1179 г. Под поздним полом на подсыпке была открыта известково-цемяночная подготовка под древний, первоначальный пол. Она имеет розоватый окрас – как раз из-за примеси толченой плинфы, называемой цемянкой.
В северо-западной части храма обнаружена парная плинфяная гробница, сооруженная, вероятно, для основателей монастыря, братьев Ильи и Гавриила, ставших новгородскими архиепископами и похороненных в Новгородской Софии (именно там хоронились новгородские владыки). Оставшиеся пустыми саркофаги послужили, вероятно, для погребения игуменов монастыря в XIII в. – в их заполнении найдена свинцовая печать князя Даниила Александровича Московского, рубежа XIII–XIV вв., она датирует не гробницы, а погребения, и, кроме того, свидетельствует о кратковременном и номинальном пребывании московского князя на новгородском престоле.
В юго-западном углу была найдена гробница новгородского архиепископа Феоктиста, умершего в 1309 г. в этом монастыре, куда он удалился с кафедры на покой. Эта гробница оставалась пустой с 1786 г., когда мощи святителя были перенесены в Юрьев монастырь. После этого место гробницы почиталось, но в XX веке оно было забыто.