Bizans İmparatoru I. Jüstinyen tarafından,532-537 yılları arasında İstanbul'un tarihi yarımadasındaki eski,şehir merkezine inşa ettirilmiş bazilika plânlı bir patrik katedrali olup,1453 yılında İstanbul'un Osmanlılar tarafından alınmasından sonra,Fatih Sultan Mehmet tarafından camiye dönüştürülmüştür.1935 yılından beri ise müze olarak hizmet vermektedir.Ayasofya,mimari bakımdan,bazilika plânı ile merkezî plânı birleştiren,kubbeli bazilika tipinde bir yapı olup kubbe geçişi ve taşıyıcı sistem özellikleriyle,mimarlık tarihinde önemli bir dönüm noktası olarak ele alınır.
Ayasofya adındaki "aya" sözcüğü "kutsal,aziz", “sofya” sözcüğü ise herhangi bir kimsenin adı olmayıp,Eski Yunanca'da “bilgelik” anlamındaki sophos sözcüğünden gelir. “Aya sofya” adı “kutsal bilgelik” ya da "ilahî bilgelik” anlamına gelmekte olup,Ortodoksluk mezhebinde Tanrı'nın üç niteliğinden biri sayılır.6. yüzyılın ünlü bilim adamları,fizikçi Miletli İsidoros ve Trallesli matematikçi Anthemius'un yönettiği Ayasofya’nın inşaatında,yaklaşık 10.000 işçinin çalıştığı ve Jüstinyen'in bu iş için büyük bir servet harcadığı belirtilir.Bu çok eski binanın bir özelliği yapımında kullanılan bazı sütun,kapı ve taşların binadan daha eski yapı ve tapınaklardan getirilmiş olmasıdır.
Bizans döneminde,Ayasofya büyük bir “kutsal emanetler” zenginliğine sahipti.Bu emanetlerden biri de,15 metre yüksekliğindeki gümüş İkonostasistir.Konstantinopolis Patriği'nin,patrik kilisesi ve Ortodoks Kilisesi’nin bin yıl boyunca merkezi olan Ayasofya,1054 yılında Patrik I. Mikhail Kiroularios'un Papa IX.Leo tarafından,Aforoz edilmesine şahitlik etmiştir,genel olarak bu olay Schisma'nın yani Doğu ve Batı kiliselerinin ayrılmasının başlangıcı sayılır.
1453’te kilise camiye dönüştürüldükten sonra,Osmanlı sultanı Fatih Sultan Mehmet’in gösterdiği hoşgörüyle mozaiklerinden insan figürleri içerenler tahrip edilmemiş (içermeyenler ise olduğu gibi bırakılmıştır),yalnızca ince bir sıvayla kaplanmış ve yüzyıllarca sıva altında kalan mozaikler bu sayede doğal ve yapay tahribattan kurtulabilmiştir. Cami müzeye dönüştürülürken,sıvaların bir kısmı çıkarılmış ve mozaikler yine gün ışığına çıkarılmıştır.Günümüzde görülen Ayasofya binası,aslında aynı yere üçüncü kez inşa edilen kilise olduğundan,Üçüncü Ayasofya olarak da bilinir.İlk iki kilise isyanlar sırasında yıkılmıştır.Döneminin en geniş kubbesi olan Ayasofya’nın merkezî kubbesi,Bizans döneminde birçok kez çökmüş,Mimar Sinan’ın binaya istinat duvarlarını eklemesinden itibaren hiç çökmemiştir...