Бронзова фігура князя висотою 4,4 м встановлена на восьмигранному 16-метровому постаменті, що має вигляд каплиці. Володимир Великий зображений у парадному плащі з князівською шапкою у лівій руці. В правій він тримає великий хрест, що з 1890 р. оснащений електричним підсвічуванням. Світло вмикається вночі і слугує орієнтиром для пропливаючого по Дніпру транспорту.
Скульптурні деталі пам’ятника:
горельєф – сцена з обряду хрещення киян 988 р.;
барельєф – герб Києва із зображенням архістратига Михаїла – небесного покровителя столиці;
біля підніжжя – зображення бичачих голів, зміїв, стрічок, зброї, символів родючості тощо.
Є припущення, що сюжет барельєфу пам’ятника взято із картини XVIII ст. «Хрещення Русі», що знаходиться в Софіївському соборі у Києві.
За переказом, пам’ятник споруджений на тому місці, де стояв сам князь Володимир під час хрещення Русі у 988 р.
Всередині барельєфної зірки на пам’ятнику через помилку ливарників є перевернуті літери СРКВ – Святий Рівноапостольний Князь Володимир.
Деталі пам’ятника доправляли з Москви до Києва кінними повозками через відсутність залізниці у місті.