Празднование иконы установлено 27 ноября по старому стилю (10 декабря по новому стилю). Изображение Богородицы с молитвенно поднятыми руками, а на ее груди, на фоне круглого щита (или сферы), благословляющего Божественного Младенца относится к числу самых первых Ее иконописных образов - подобное изображение, датируемое IV веком, есть в усыпальнице святой Агнии в Риме. Кроме того, известен древний византийский образ Богоматери «Никопеи», VI века, где Пресвятая Богородица изображена сидящею на троне и держащею обеими руками перед собой овальный щит с образом Спаса-Эммануила. Иконы Божией Матери, известные под именем «Знамение», появились на Руси в XI - XII веках, а называться так стали после чудесного знамения от Новгородской иконы, случившегося в 1170 году.

По преданию, когда войска князя Андрея Боголюбского и его союзников осадили Новгород, силы были настолько неравны, что новгородцам оставалось только молиться о чуде. На третью ночь осады архиепископ Илия услышал голос, повелевший ему вынести из церкви Преображения на Ильиной улице икону Богородицы и обнести ею крепостную стену.

Во время крестного хода осаждающие выпустили тучу стрел, и одна из них вонзилась в образ. Из глаз Богородицы полились слезы, и она обратила лик свой к народу новгородскому. В это время их врагов поразил неизъяснимый ужас, и они, побросав оружие и побивая друг друга, отступили. А над левым оком Богоматери так и остался след от стрелы.

В память об этом чуде архиепископ Илья еще в XII веке установил празднование в честь иконы Богородицы «Знамение», которое Русская церковь совершает по сей день. Но так как 25 февраля, когда совершилось это событие, почти всегда приходится на Масленицу или на Великий пост, праздник перенесли на 27 ноября (10 декабря по новому стилю).

На некоторых списках иконы «Знамения», кроме Богоматери с Младенцем, изображали и чудесные события 1170 года.

Чудотворная икона 186 лет находилась в церкви Преображения на Ильиной улице в Великом Новгороде. А потом, в благодарность за многочисленные благодеяния, творимые Богородицей, новгородцы построили особый храм Знамения Пресвятой Богородицы, ставший впоследствии собором Знаменского монастыря, и в 1356 году торжественно перенесли туда образ.

После 1917 года икона попала в собрание Новгородского музея, во время Великой Отечественной войны была эвакуирована, после войны вернулась в музей-заповедник, и только в 1991 году ее вернули Русской православной церкви. С тех пор она хранится в Софийском соборе Великого Новгорода.

Многочисленные списки с иконы Знамения известны по всей России. Многие из них просияли чудесами в местных храмах и были наименованы по месту явления чудес. К таким спискам иконы Знамения относятся иконы Дионисиево-Глушицкая, Абалацкая, Курская, Серафимо-Понетаевская и другие.

30 сентября — 11 октября 2009 года список иконы «Знамение» сделал 176 витков вокруг Земли на российском космическом корабле «Союз ТМА-16». Облёт проходил в рамках проекта «Православная экспедиция» по благословению патриарха Московского и всея Руси Кирилла как крестный ход.