Avui, Hagia Sophia és el tercer edifici del mateix lloc construït amb una comprensió arquitectònica diferent de les anteriors. Va ser construït per l'emperador Justinià a Anthemius de Tralles (Aydın) i Isidoros de Milet (Balat).
Reconstruït com a mesquita
La seva construcció es va iniciar el 532 i es va acabar en cinc anys, i es va obrir per al culte en una gran cerimònia el 537. Va ser reconstruïda com a mesquita amb la conquesta d'Istanbul per Fatih Sultan Mehmed.
Va continuar la seva existència amb l'addició d'elements arquitectònics otomans i es va convertir en museu el 1935.
Hi ha 104 columnes, algunes de les quals van ser portades de ciutats antigues, a Santa Sofia, coneguda per la Porta de l’Emperador, la Porta Bella i la Porta de Marbre. La secció "Omphalion", on es coronen els emperadors, destaca per la seva factura de marbre com aquestes columnes.
A part de la seva arquitectura fantàstica; També és famós pels seus mosaics fets amb or, plata, vidre, terracota i pedra de colors. Els originals mosaics del sostre del segle VI fascinen amb els seus motius florals i geomètrics. Els mosaics després de la prohibició d’icones al segle VIII també s’han de veure al mosaic de la Mare de Déu, al profeta Gabriel, al profeta Miquel i al baptista Yahya i al mosaic de l’etapa Deisis. El mosaic Tughra del sultà Abdulmecid es va construir durant les reparacions dels germans Fossati entre 6 i 8.
Vuit grans plaques de cal·ligrafia circular afegides durant el període otomà són obra del famós cal·lígraf cadil·ler Mustafa Izzet Efendi durant el regnat del sultà Abdülmecid.
Els cubs, que estan formats per dos marbres monolítics a les naus laterals i que poden contenir una mitjana de 1250 litres de líquid, el soldà III. Va ser portat de l'antiga ciutat de Bergama durant el període Murad. A més de la biblioteca Sultan Mahmud, també cal visitar el púlpit, el mihrab, l’oficina del sultà i les cadires de sermó.
Té 4 minarets
Els quatre minarets, coneguts per Mimar Sinan, dos de la Hagia Sophia, la font de l'Escola Sıbyan, l'oficina temporal, els edificis públics, els contraforts, l'edifici del tresor i la casa imaret, també augmenten la magnificència de l'edifici.
