Ngayon, si Hagia Sophia ang pangatlong gusali sa parehong lugar na itinayo na may ibang pagkakaintindihan sa arkitektura kaysa sa mga nauna. Ito ay itinayo ni Emperor Justinianus kay Anthemius ng Tralles (Aydın) at Isidoros ng Miletos (Balat).
Itinayo muli bilang isang moske
Ang pagtatayo nito ay nagsimula noong 532 at nakumpleto sa limang taon, at binuksan para sa pagsamba sa isang engrandeng seremonya noong 537. Itinayo ito bilang isang moske na may pagsakop sa Istanbul ni Fatih Sultan Mehmed.
Ipinagpatuloy nito ang pagkakaroon nito kasama ang pagdaragdag ng mga elemento ng arkitektura ng Ottoman at naging museo noong 1935.
Mayroong 104 mga haligi, ang ilan sa mga ito ay dinala mula sa mga sinaunang lungsod, sa Hagia Sophia, na kilala sa Emperor Gate, Beautiful Gate, at Marble Gate. Ang seksyong "Omphalion", kung saan nakoronahan ang mga emperador, nakatayo kasama ang pagkakagawa ng marmol na tulad ng mga haligi na ito.
Bukod sa nakamamanghang arkitektura nito; Sikat din ito sa mga mosaiko nito na gawa sa ginto, may kulay na pilak, baso, terracotta, at may kulay na bato. Ang orihinal na mga mosaic ng kisame mula sa ika-6 na siglo ay nakakaakit sa kanilang mga floral at geometric motif. Ang Mosaiko pagkatapos ng pagbabawal sa mga icon sa ika-8 siglo ay dapat ding makita sa mosaic ng Birheng Maria, Propeta Gabriel, Propeta Michael at Baptist Yahya, at mosaic ng Deisis Stage. Ang Mosaic Tughra ng Sultan Abdulmecid ay itinayo sa panahon ng pag-aayos ng Fossati Brothers sa pagitan ng 1847 at 1849.
Walong malalaking pabilog na plate na kaligrapya ang idinagdag sa panahon ng Ottoman ay ang gawain ng sikat na calligrapher cadilesker Mustafa Izzet Efendi sa panahon ng paghahari ni Sultan Abdülmecid.
Ang mga cube, na kung saan ay gawa sa dalawang monolithic marmol sa gilid naves at maaaring magkaroon ng isang average ng 1250 liters ng likido, Sultan III. Ito ay dinala mula sa sinaunang lungsod ng Bergama sa panahon ng Murad. Bilang karagdagan sa Sultan Mahmud Library, ang pulpito, mihrab, tanggapan ni sultan, at mga upuan ng sermon ay nagkakahalaga ring makita.
Mayroong 4 minarets
Ang apat na mga minarets, na kilala na itinayo ni Mimar Sinan, dalawa sa Hagia Sophia, ang bukal ng Sıbyan School, temporal office, mga pampublikong gusali, buttresses, gusali ng tipanan ng salapi, at imaret house, ay dinaragdagan ang kadakilaan ng ang gusali.
