З виникненням кам’яної архітектури будівельна справа набула форм окремого ремесла, з’явилися навіть ремісничі спеціалізовані артілі. Визначалися професії ремісників, які працювали для потреб будівництва: «кузнеци железу», «гвоздочники», «льятели» (олова для покриття даху), «дереводели», «городники» (будівельники міських стін), «мостники», «теслери», «каменосечци», «плинфоделатели» (виробництво цегли), «плиточники» (виробництво полив’яних плиток) тощо.
Основними будівельними матеріалами кам’яного зодчества Київської Русі були цегла та нетесане каміння, що видобувалося в місцевих каменоломнях або привозилося по річках здалеку, коли на місці каменю не було (Київ, Чернігів, Переяслав та ін.).
З каменю зводились фундаменти, причому рови під фундаменти укріплювалися дерев’яними кілками, або під фундаменти закладали цілу систему дерев’яних колод, «лежнів», заливаючи їх зверху розчином. Стіни споруджували технікою змішаної кладки: ряди цегли чергувалися з рядами каміння. Така кладка відома була ще в античному зодчестві й широко застосовувалася у візантійському. Відома вона була здавна і на Причорномор’ї, де її добре знали слов’яни. На фасадах за такої кладки утворювалися смуги цегли й каменю. Давньоруські зодчі вміло використовували їх в декорації фасадів, випускаючи ряди цегли, а ряди каменю тинькували, дбайливо підрізуючи шви. Широкі смуги іноді членувалися на квадри, окремі ж площі фасадів прикрашалися орнаментами з поставлених на ребро цеглин (меандри, хрести тощо).
Особливо цікавим прийомом давньоруських зодчих, який, як гадають, згодом запозичили вже візантійські майстри, була кладка з так званими утопленими рядами. У тонких простінках, арках, склепіннях, куполах та інших конструкціях, для кладки яких не вживалося каміння, давньоруські зодчі трохи заглиблювали ряди цегли через кожний ряд кладки, після чого поверхня між виступаючими рядами старанно тинькувалась. При такому прийомі, зберігалася декоративна система змішаної кладки, добре перев’язувалися шви в товщі кладки.
Цегла (так звана плінфа) в Давній Русі мала свої характерні властивості. За технічними властивостями (міцність, старанність виготовлення тощо) вона нерідко перевищувала цеглу візантійських зодчих. Форма її залежала від характеру кладки, в основному наближалася до квадрату (22x28x3 см).
Виготовляли цеглу в спеціальних майстернях у досить складних за системою виробничих печах з місцевих або довізних вогнетривких чи каолінових глин. Для кладки, як і в зодчестві Візантії ще за античною традицією, руські зодчі застосовували вапняний розчин з домішкою товченої цегли — так звану цем’янку, яка мала винятково високі технічні та декоративні властивості. Її рожевий тон займав виразне місце в кольоровій гамі фасадів давньоруських будівель.
Основними конструкціями в давньоруському кам’яному будівництві були півциркульні арки, коробові та купольні склепіння, якими перекривалися всі приміщення. Особливий інтерес становлять конструкції підпірних арок — аркбутанів, що застосовувалися в Софійському соборі в Києві й, можливо, в інших будівлях. Такі конструкції невідомі Візантії, а в західноєвропейському зодчестві з’являються значно пізніше. Це дає право вважати їх одним із досягнень давньоруських майстрів.
Як конструктивний та декоративний матеріал широко використовувався рожевий шифер (пірофілітовий сланець), що добувався в Овруцьких кар’єрах і розвозився по всій Русі. З рожевого шиферу виготовлялися карнизи для перекриттів підлог, саркофагів, парапетів, перед вівтарних перегородок тощо. Для внутрішнього оздоблення застосовували довізний, ймовірно, з берегів Мармурового моря, мармур (колони, одвірки тощо). У великій кількості застосовували олов’яні листи для покрівель, а також скло, з якого в місцевих майстернях виготовляли круглі скельця для вікон та смальту (кубики різнокольорового скла) для мозаїчних робіт.