Позднее Житие святых как исторический источник содержит большое количество фактических ошибок (по замечанию В. О. Ключевского, Житие обнаруживает «равнодушие к... фактическому содержанию и к источникам, из которых оно черпается»). Сообщается, в частности, будто бы Василий и К. В. погибли при взятии Ярославля Батыем, в то время как, по летописным данным, Василий Всеволодович скончался во Владимире в 1250 г. и в том же году был погребен в Ярославле (ПСРЛ. Т. 1. Вып. 2. Стб. 469-472; Присёлков М. Д. Троицкая летопись: (Реконструкция текста). М.; Л., 1950. С. 320-323). Житийный образ К. В. имеет также черты его деда, вел. кн. Владимирского Константина Всеволодовича (1185-1218). Так, напр., К. В. приписана инициатива строительства ярославского Успенского собора, в действительности заложенного Константином Всеволодовичем в 1216/17 г., задолго до рождения К. В.
В памятниках летописания Сев.-Вост. Руси XIV - нач. XVI в., «Государеве родословце» 1555 г., в частных редакциях родословных книг, составленных в 60-70-х гг. XVI в., К. В. не упоминается. В летописях среди князей-потомков блгв. вел. кн. Владимирского Всеволода (Димитрия) Юрьевича Большое Гнездо, переживших в 1237-1238 гг. нашествие монг. царевича Батыя, фигурирует лишь блгв. кн. Василий Всеволодович (ПСРЛ. Т. 1. Стб. 469; Вып. 3. Стб. 521).
Нельзя исключить, что К. В. род. уже после гибели своего отца, Всеволода Константиновича, 4 марта 1238 г. в битве на р. Сить. Поэтому его рождение можно отнести ко времени не позднее окт. 1238 г. Реально существовавшим лицом считали К. В. многие исследователи (см., напр.: Ключевский. Древнерус. жития; Экземплярский. Князья Сев. Руси; Войтович Л. В. Княжа доба: Портрети елiти. Бiла Церква, 2006. С. 555-556).
Место и обстоятельства смерти К. В. неизвестны. По ярославскому преданию, появившемуся в историографии во 2-й четв. XIX в. (Полознев Д. Ф. Формирование местной легенды о «битве на Туговой горе» // 11-е Науч. чтения пам. И. П. Болотцевой (1944-1995). Ярославль, 2007. С. 12-18), К. В. унаследовал Ярославское княжество после смерти старшего брата и возглавил антиордынское восстание в Ярославле 3 июля 1257 г., во время к-рого погиб в бою за р. Которослью. В летописях ярославское восстание упоминается под 1262 г., однако о кн. К. В. ничего не говорится. Место в Ярославле, где, по преданию, пали князь и дружина, стало называться Туговой горой, в память о том, что там ярославцы печалились (тужили) о своих защитниках. В настоящее время на этом месте находится приходская кладбищенская ц. во имя св. Параскевы Пятницы.
О возможности княжения К. В. в Ярославле свидетельствует тот факт, что Смоленский блгв. вел. кн. Феодор Ростиславич Чёрный (см. в ст. Феодор Ростиславич, Давид и Константин) перешел на княжение из Можайска в Ярославль лишь в нач. 60-х гг. XIII в. Следов., после смерти кн. Василия Всеволодовича Ярославское княжение перешло в руки его ближайшего родственника, которым мог быть К. В. Время его предполагаемого правления можно отнести к периоду между 1250 г. и нач. 60-х гг. XIII в.
В Житии указано, что К. В. был похоронен в Успенском соборе Ярославля рядом с гробницей Василия Всеволодовича (погребенного здесь 8 февр. 1250), что косвенно подтверждает его принадлежность к 1-й династии ярославских князей. В родословцах XVII в. отмечается, что К. В. был бездетен (Ярославль: История города в док-тах и мат-лах от первых упоминаний до 1917 г. Ярославль, 1990. С. 72).
В 1501 г. произошло обретение мощей Константина и Василия Всеволодовичей. Нетленные останки князей были обнаружены под полом Успенского собора после пожара в Ярославском кремле (имена были установлены по надписям на надгробных плитах, к-рые несомненно не были первоначальными - рус. надгробия с надписями появляются только в кон. XV в.). Житие св. князей сообщает о 15 чудесах, происшедших при обретении их мощей. На время строительства нового собора мастерами вел. кн. Иоанна III Васильевича мощи князей были перенесены в деревянную Борисоглебскую ц. В 1504 г. Иоанн III приезжал в Ярославль для поклонения мощам Василия и Константина Всеволодовичей, помещенным во вновь отстроенном Успенском соборе между столпами в правой части храма, под древними родовыми иконами членов ярославского княжеского дома. Местное предание связывает со св. князьями-братьями происхождение 3 икон, перед к-рыми они молились и к-рые впосл. находились у их раки: Спаса Вседержителя (нач. XIII в., ЯХМ), Божией Матери Ярославской (XVI в., список древней несохранившейся иконы) и свт. Николая Чудотворца (не сохр.).
По-видимому, к нач. XVI в. следует отнести установление местного почитания св. князей-братьев. Их память отмечена под 3 июля в Коряжемских святцах (РГБ. Унд. № 237, 1621 г.), в Месяцеслове Симона (Азарьина) сер. 50-х гг. XVII в.: под 8 июня - обретение мощей и под 3 июля - память святых (РГБ. МДА. № 201. Л. 319 об., 322 об.). Во имя Василия и Константина Всеволодовичей в 1674 г. был освящен холодный юж. придел Успенского собора; в 1833 г. Ростовский и Ярославский архиеп. Авраам (Шумилин) после перестройки придела освятил его также во имя св. князей-братьев. В XVII - нач. XX в. «князь Костянтин Ярославский» поминался в домовых синодиках ярославского Спасо-Преображенского муж. мон-ря.
В 1744 г., во время нового пожара, св. мощи князей пострадали, оставшаяся их часть была собрана в ковчеги и положена в специально устроенную раку, находившуюся между юж. столпами собора. 9 апр. 1919 г. мощи были изъяты по постановлению Ярославского губисполкома и помещены в хранилище Историко-археологического музея Ярославля, в 1989 г. были переданы РПЦ и ныне находятся в кафедральном Феодоровском соборе Ярославля.
В иконописных подлинниках посл. четв. XVII-XIX в. под 8 июня К. В. уподобляется равноап. вел. кн. Владимиру: «Князь Константин средний, сед, брада Владимира князя, мало поуже, шапка на главе залом черной, шуба бархот червлен, круги желты, ворот куней, в правой руке крест держит вверх, а зрит на князя Василия, в левой меч в ножнах, испод празелень, сапаги вохра» (Маркелов. Святые Др. Руси. Т. 2. С. 74-75; см. также: Большаков. Подлинник иконописный. С. 105; Филимонов. Иконописный подлинник. С. 58, 61) (иконографию см. в ст. Василий Всеволодович, блгв. кн. Ярославский).