Религия занимала очень важное место в жизни средневекового города.
На Старорязаноком городище найдено множество каменных и металлических крестиков, образков-подвесок. Среди них особо следует отметить литой медный образок с изображением архангела, найденный в крещальне Борисоглебского храма во время раскопок 1836 г. Весьма примитивное изображение и грубое литье позволяют отнести образок к ранним произведениям мелкой пластики и датировать XI в. К тому же времени относится литой медный крестик с изображением распятия, края крестика слегка скруглены, распятие изображено фронтально, руки непропорционально велики.
Чрезвычайно интересна наблюдаемая на целом ряде фактов борьба язычества с христианством. Несмотря на большой срок, прошедший с момента принятия христианства, а также на то, что христианство пользовалось всеми преимуществами государственной религии, в Старой Рязани, как и в других русских городах, достаточно долго сохранялись элементы язычества. Археологи это наблюдают, в частности, в обряде погребения.
В земле вятичей христианизация протекала медленнее, чем в других частях древней Руси. Судя по сообщению об убийстве Кукши защитниками язычества, проповедь хриастианства была здесь небезопасной даже в XII в. По-видимому, до XII в. у вятичей удерживался обряд трупосожжения (может быть, этим объясняется отсутствие вятических курганов X—XI вв.) и до XIV в. у вятичей сохранился обычай погребения в курганах, против которого боролась христианская церковь. В городах от курганного обряда погребения отказались значительно раньше. Но даже в XII в. в Старой Рязани мы находим в обряде погребения некоторое сходство с вятическими курганами. Это проявляется в посыпании покойника углем, в оставлении в могиле горшка с пищей и в нахождении на городском кладбище в насыпях могил углей, обломков горшков, костей животных — остатков тризны. Подобно тому, как это делалось в подкурганных погребениях, горожане хоронили покойников в долбленой деревянной колоде и обертывали ее берестой.
Отдельные вещи, найденные в городских кладбищенских могилах, связывают Старорязанское кладбище XII—XIII вв. на Северном городище с современными ему вятическими курганами. К ним относятся хрустальные шаровидные бусы, семилопастные височные кольца и решетчатые перстни. То, что на Старорязанском городском кладбище найдены вещи вятичей,— любопытное и редко наблюдаемое явление, так как племенные наряды обычно встречаются только в деревенских курганах XII в. Это объясняется устойчивостью древних обычаев у вятичей. Даже в городе, находившемся под властью феодалов, не стерлись полностью характерные черты племенного наряда, и в бескурганном могильнике найдены погребения с вятическими перстнями, бусами и височными кольцами.
Необходимо отметить, что отдельные вещи из вятического племенного наряда мы находим лишь на кладбищах Северного городища. На Южном городище такие вещи встречаются в жилых слоях. Это свидетельствует о довольно позднем бытовании вятических вещей, когда уже на Северном городище появились многочисленные захоронения, большей частью относящиеся к XIII в.
Обряд погребения во вскрытых в соборе гробницах не ясен, так как, вероятно, погребения были нарушены. Этим можно объяснить нахождение Тихомировым множества черепов в одной гробнице. Впрочем, возможно, что погребение нескольких человек в одном гробу было совершено после батыева разгрома Старой Рязани, о чем говорится в «Повести о разорении Рязани Батыем». Ингварь Ингоревич, собрав трупы погибших князей, бояр и воевод, «принесе их во град Резань» и положил некоторых из них совместно «во единой рацё». Во вскрытых нами погребениях в западном притворе Борисоглебского собора найдено по три совместных погребения.