Владимирская башня уже в древности была проезжей. В 1311 году к ней была пристроена надвратная церковь князя Владимира. Владимирская проезжая башня по своим формам близка к Спасской башне.
Верхний ярус обеих башен не сохранился. На стенах этих сооружений можно увидеть щели («гнезда»), где располагались «опускные решетки», при штурме ворот преграждавшие путь неприятелю. Кроме того, воротный проезд запирался мощными дубовыми воротами, петли для навески ворот сохранились доныне.
Фасад Владимирской башни, выходящий в детинец прорезан высокой аркой, появившейся здесь после уничтожения примыкавшего к ней надвратного храма. Внешний фасад башни украшен характерным для новгородского зодчества декоративным пояском из треугольных впадинок и поребриком. Кирпичным пояском обведены арочные завершения окон. В центре фасада в нише сохранилось фресковое изображение Николы.