На иконе изображены ярославские князья, братья Василий и Константин, жившие в середине XIII века. Жизнь святых была связана, прежде всего, с историей Ярославля, поэтому списки с их икон не были широко распространены по всей Руси.

Василий и Константин написаны крупным планом в центральной части иконы — среднике. Они стоят на фоне ярославского Успенского собора, его изображение также повторяется в клеймах — живописных миниатюрах. В верхней части средника изображена фигура Спаса: одежды Христа написаны сочными сиреневым и зеленым цветами с золотом. Лик Иисуса выполнен плавями — при такой технике жидкие слои краски наносили мягко, без резких переходов.

В нижней части иконы расположены фигуры русских князей, причисленных к лику святых: Бориса и Глеба, Владимира, Александра Невского и других.

В клеймах представлены чудеса, которые приписывали Василию и Константину, а также их мощам. В основе миниатюр лежат жития ярославский князей, а также события из истории Ярославля начиная с XIII века. Житие Василия и Константина было написано в первой четверти XVI века. Оно содержит исторические неточности: так, в одном из вариантов литературного источника сказано, что братья погибли, когда Ярославль осаждал хан Батый. Однако в летописях упоминается, что Василий ездил в Орду на поклон Батыю спустя много лет после осады города, а умер позже, во Владимире. На иконе князь Василий изображен как длиннобородый старец, хотя известно, что он умер в возрасте чуть больше 20-ти лет. В летописях не сохранились сведения о младшем из братьев, Константине. Все деяния, описанные в житии XVI века и изображенные на иконе, совершил его дед, ростовский князь Константин Всеволодович.

Нетленные мощи князей обнаружили под полом в ярославском Успенском соборе после разрушительного пожара в начале XVI века. Это событие изображено в одном из клейм. Вскоре возле мощей, по легенде, стали происходить чудеса, а братьев Василия и Константина причислили к лику святых. В нескольких клеймах представлены чудеса исцеления горожан от разных недугов: от головной боли, слепоты и «нутряной» болезни.

Икона была написана, вероятно, во второй половине 1640-х годов для Успенского собора и находилась там рядом с мощами. В XVIII веке мощи сильно пострадали во время пожара, который разгорелся из-за непотушенной свечи.

Исследователи не пришли к однозначному выводу, какие мастера — местные или московские — работали над образом. Предположительно, художников было как минимум двое. Средник написан в декоративной манере — пышные одежды, богато украшенная архитектура, а фигуры и изображения зданий в клеймах созданы в лаконичном и сдержанном стиле.