Πάνω στον πρώτο λόφο της Κωνσταντινούπολης, όπου βρισκόταν το θρησκευτικό και πολιτικό κέντρο της αυτοκρατορίας, δεσπόζει με τη μεγαλοπρέπειά της η Αγία Σοφία, το τελειότερο δημιούργημα της βυζαντινής ναοδομίας και ένα από τα σημαντικότερα μνημεία της παγκόσμιας αρχιτεκτονικής. Όλοι οι σημαντικοί αυτοκράτορες της Πρώιμης Βυζαντινής περιόδου έχουν συνδέσει το όνομά τους με την ιστορία του μνημείου.
Ο πρώτος ναός, αφιερωμένος στη Σοφία του Θεού, κτίστηκε στη θέση αυτή από το Μεγάλο Κωνσταντίνο (306-339) αλλά πολύ σύντομα, το 404, καταστράφηκε από φωτιά. Aνοικοδομήθηκε από τον Θεοδόσιο Β' (379-395) το 415 για να καεί ολοκληρωτικά στη Στάση του Nίκα το 532. Στις 23 Φεβρουαρίου του ίδιου χρόνου άρχισε να κτίζεται εκ νέου, σύμφωνα με ένα φιλόδοξο αρχιτεκτονικό σχέδιο που εμπνεύστηκαν οι δύο αρχιτέκτονες που είχε επιλέξει ο Ιουστινιανός, ο Ανθέμιος από τις Τράλλεις και ο Ισίδωρος από τη Μίλητο. Ο ίδιος ο αυτοκράτορας παρακολουθούσε τις εργασίες ανοικοδόμησης του ναού που διήρκεσαν πέντε χρόνια. Στις 21 Δεκεμβρίου του 537 έγιναν τα εγκαίνιά του και, όπως χαρακτηριστικά αναφέρεται στις πηγές γεμάτος θαυμασμό ο Ιουστινιανός αναφώνησε: "Nενίκηκά σε Σολομών".
H ιδιαιτερότητα του μνημείου βρίσκεται στο πρωτότυπο αρχιτεκτονικό σχέδιο, το οποίο αποτελεί μια ευφυή σύλληψη για τη δημιουργία ενός τεραστίων διαστάσεων κτίσματος, που όμως διατηρεί την αρμονία και ισορροπία των όγκων του.
Mερικά μεγέθη είναι ίσως ενδεικτικά για να μας δώσουν μία εικόνα των διαστάσεων του, π.χ. η απόσταση από την είσοδο του κυρίως ναού μέχρι την αψίδα είναι περίπου 80 μέτρα και το ύψος του κτηρίου μέχρι την κορυφή του τρούλου 62 μέτρα.
Πρωτοτυπία του σχεδιασμού αλλά και σημαντικό επίτευγμα υπήρξε η στέγαση του ναού με έναν πελώριο τρούλο, ύψους 13,8 και διαμέτρου 32 μέτρων, ο οποίος στηρίζεται ανατολικά και δυτικά σε δύο τεταρτοσφαίρια- δηλαδή σε δύο θολωτές κατασκευές σχήματος ενός τετάρτου σφαίρας- και σε δύο μεγάλα τόξα στη βόρεια και νότια πλευρά. Στη βάση του ανοίγονται 40 παράθυρα δημιουργώντας την εντύπωση πως δεν αποτελεί τμήμα του κτηρίου, αλλά, όπως χαρακτηριστικά αναφέρει και ο Προκόπιος, πως αιωρείται σαν χρυσή σφαίρα από τον ουρανό.