Площадь лежит на Соборной горке — возвышенном правом берегу реки Вологды, подле Архиерейского двора. Прежнее её имя — Соборная, нынешнее дано по кремлю, внутри которого она находилась. В шестнадцатом и семнадцатом веках здесь стояли Софийский собор, архиерейские палаты и деревянный царский дворец, а сама площадь была центральной в крепости. Её границы и сегодня задают корпуса архиерейского двора, собор и линия бульваров.
Второй слой её истории — мостовая. Изначально настил был деревянным; в 1947 году к юбилею города уложили каменную мостовую, восстановили бульвары и разбили в центре газон. В 1957-м покрытие заменили асфальтом, а в середине семидесятых закрыли сквозное движение транспорта. Реконструкция 2006—2007 годов убрала газон с елями, выложила площадь плиткой и окончательно сделала её пешеходной.
Зелёный островок на горке развели к приезду императора Александра. До того, между 1726 и 1729 годами, здесь стоял деревянный летний Архиерейский двор, просуществовавший до начала девятнадцатого века. В сквере в 1860 году насчитывались 2 сквозные беседки.
По преданию, под горкой тянутся сводчатые подземелья с железными дверями, а от неё к Спасо-Прилуцкому монастырю будто бы шёл подземный ход. В 1804 году лекарь Флёров пересказывал рассказы о раскопках восемнадцатого столетия, когда такие помещения будто бы и нашли. В 1847 году историк Степан Шевырёв, побывав в Вологде, предположил, что подвалы на горке могли готовить для библиотеки Ивана Грозного; подтверждений этой догадки нет, хотя её иногда пересказывают как установленный факт.
Летом 2025 года началась новая реконструкция: обновление коммуникаций, свежая плитка, ярмарочные домики, чугунные люки, гранитные клумбы в форме кремлёвских стен и 3 стереоскопа с видом на кремль. 4 ноября 2025 года рядом с трёхэтажным корпусом открыли памятник Ивану Грозному высотой 9 метров работы скульптора Михаила Красильникова и его коллектива. Площадь получила фигуру в центре — спустя 450 лет после того, как здесь мог стоять царский дворец.
Городская планировка закрепила за этим местом положение точки отсчёта. Первый генеральный план Вологды 1781 года опирался на сохранившиеся стены кремля: его территорию приняли за композиционный центр, от которого разошлись радиальные улицы — Пятницкая от Софийского собора, Благовещенская, Петербургская. Площадь и сегодня читается как начало координат, а не как перекрёсток.