Один из первых православных оборонных храмов — Собор святой Софии в Полоцке также претендует на включение в Список Всемирного наследия ЮНЕСКО. Этот монументальный памятник архитектуры XI—XVIII веков был построен византийскими зодчими за пять строительных сезонов между 1044—1066 годами при князе Всеславе Брячиславиче (Чародее) на правом берегу западной Двины в месте, где в нее впадает речка Палота, как символ равенства (со Вторым Римом — Константинополем) и соперничества (с Киевом и Новгородом, где также были соборы в честь святой Софии).
Построенный на месте сгоревшего деревянного собора, храм был поставлен на мощный фундамент, сохранившийся до наших дней. Древняя полоцкая София изначально была пятинефной крестово-купольной, увенчанной шлемовидными куполами, и была построена в форме куба. Одна из особенностей полоцкого Софийского собора — раненые апсиды, характерные для деревянных храмов. Ни в Киеве, ни в Новгороде такие апсиды не встречаются. Грандиозный собор служил главным общественным зданием города, где происходил прием послов, объявлялось о войне и мире.

Вдоль всего восточного фасада к Софии в XII— XIII вв. были сделаны другие пристройки. Здесь находилась княжеская усыпальница. Умерших погребали в саркофагах, сложенных из плинты. Раскопано 16 таких саркофагов.

После пожара 1447 года собор был перестроен в пяти башенный храм оборонного типа. Следующая перестройка в 1618 году ознаменовалась уменьшением угловых башни на один ярус, вознесением шатра над центральной частью и переносом алтаря в соответствии с униатской традицией с восточной на южную сторону.

Во время Северной войны собор был закрыт и разграблен… российской армией, а в 1710 году в нем по приказу Петра I был размещен пороховой склад, после взрыва которого храм пролежал в руинах до 1738 года. Восстановление собора затянулось до 1750 года. До наших дней памятник культового зодчества дошел в том виде, в котором его восстановил виленский архитектор Ян Криштоф Глаубиц — одноапсидной базилики, ориентированной на север. Сегодня он является ярким образчиком позднее белорусского барокко. А главный фасад здания оформлен с применением декоративных элементов рококо.

В Софийском соборе ежегодно проводятся фестивали камерной и органной музыки. Собор являлся главным объектом туристического интереса в Полоцке, центром культурной жизни. Многочисленных туристов привлекает не только концертный зал с органом, но и уникальный музей истории архитектуры храма.