При этом московском князе Владимир был лишен своего главного сокровища — чудотворной иконы Владимирской Божьей Матери. Это случилось во время нашествия татарского хана Тамерлана на Московское княжество (1395 г.). Московский князь Василий Дмитриевич встретил его с войском на берегу Оки. Желая воодушевить себя и войско в битве со страшным врагом, Василий послал в Москву к митрополиту Киприану, чтобы он распорядился о принесении чудотворной иконы из Владимира в Москву и отслужил молебен в присутствии граждан московских о ниспослании победы русскому воинству. По свидетельству летописца, икона была вынесена из владимирского собора в праздник Успения Пресвятой Богородицы: «Весь народ, малии и велиции, юнии и старии, мужи и жены и отроковицы и младенцы, ссущие млеко, на руках матерей своих, со слезами многими, далече шествие творяще, не могуще отлучитися таковаго утешения и заступления и скорыя помощи и надежды». Дальше летописец описывает торжественную встречу иконы в Москве и чудо, которое произошло в это самое время на поле битвы. Тамерлан, спавший в своем шатре, увидал во сне множество мужей в блестящих одеждах, с жезлами в руках, направляющихся к нему с горы, у подножия которой стоял он со своим войском. Над воинством этих мужей парила Дева, в лучезарном сиянии, окруженная сонмом ангелов с пламенными мечами. Дева приказала Тамерлану оставить Русскую землю, в противном случае грозила ему страшным наказанием и обратила на него свое небесное воинство с огненными мечами. Тамерлан отступил со своим войском, не начиная битвы.
Икона осталась в Москве к великой скорби владимирцев. Желая утешить их, князь прислал знаменитых тогда русских живописцев Даниила Иконникова и Андрея Рублева, приказав им возобновить фрески владимирского собора. На место унесенного в Москву образа Богоматери в соборе был поставлен другой, точный снимок с него, писанный митрополитом Петром. Так был украшен собор в 1408 году, а через четыре года он подвергался уже новой опасности опустошения и разорения. И снова злое дело не обошлось без помощи своих же братьев русских. По наущению нижегородского князя на Владимир внезапно напал ордынский царевич Тальм с многочисленной ратью, проведенной лесами нижегородским боярином. В городе не было даже и наместника, так что он был вполне беззащитен. Неприятели быстро овладели им, разграбили храмы и дома, истребили многих жителей. Главные сокровища Успенского собора были спрятаны ключарем его Патрикием, который не выдал места хранения, несмотря на страшные пытки врагов, которые пробили ему, в конце концов, ноги, продели в них веревку и так волочили его по улицам города, привязав к конскому хвосту.
После этого разорения как город, так и его собор долго оставались в полном оскудении, хотя во весь московский период нашей истории Владимир считался первопрестольным городом, потому неоднократно посещался великими князьями и царями. Через Владимирскую область проходила дорога в царство Казанское. Иван Грозный не раз посещал старую столицу, молился у гробниц предков перед покорением Казани и был там снова, возвращаясь из победоносного похода.
В XVII веке Успенский собор, по сообщениям летописи, был снова в страшном запустении, и даже птицы вили гнезда внутри его. Но и в этом пренебрежении, рассказывает летописец, святые угодники, почивающие в соборе, не забывали своего старого города. Одним из них был спасен Владимир от разорения литовцами в царствование Василия Ивановича Шуйского (1608 г.). В ночь, когда подступали враги к городу, сторожа заметили необыкновенный свет в храме. Войдя в собор, они увидели юношу в княжеском одеянии у гробницы князя Глеба. Во время совершения молебна у гробницы литовцы отступили от города, объятые внезапным страхом.
Из сохранившихся описей XVII и начала XVIII века видно, что Владимир был в это время бедным и малолюдным городом. Он, как и в древности, состоял из трех частей — Кремля, или печерного города, земляного города и ветшаного города. Со времени учреждения губерний при Петре I, Владимир, как незначительный городок, был приписан в качестве провинциального города к Московской губернии. Опустошительный пожар в 1719 году еще больше обездолил Владимир и надолго задержал его развитие. Только с половины XVIII века город начал расширяться и улучшаться. Императрица Елизавета восстановила Владимирскую епархию и основала духовную семинарию. Екатерина II была во Владимире на пути в Казань. Она обратила внимание на местные памятники старины и повелела восстановить благолепие Успенского собора и укрепить Золотые ворота, отпустив на это 15 тысяч рублей из государственных средств. В Успенском соборе был поставлен по ее повелению новый роскошный иконостас. На месте же, где она стояла во время молитвы, устроили балдахин над золоченым креслом, над которым была сделана следующая надпись: