La revuelta popular que se produjo en Constantinopla hoy Estambul, Turquía en el año 532 acabó con la destrucción, entre otros edificios, de la catedral de Santa Sofía. Justiniano no dudó en edificar una nueva catedral, eligiendo para ello a los arquitectos Antemio de Tralles e Isidoro de Mileto. Las obras duraron cinco años, once meses y diez días, siendo consagrado el templo el 26 de diciembre del año 537. Justiniano dijo en aquella ocasión: "Salomón, te he vencido" aludiendo a que con esta nueva iglesia había superado el famoso templo de Jerusalén edificado por el rey israelí.
El diseño no tenía antecedentes próximos ya que mezcla la planta basilical -formada por un rectángulo de 77 metros por 72- y la rotonda, combinación que da como resultado un edificio asentado sobre la cúpula, elemento central del edificio.
Los arquitectos cubrieron el edificio, de planta casi cuadrada, con una cúpula central sobre pechinas. Ésta reposa sobre cuatro arcos, sostenidos a su vez por cuatro columnas. Dos semicúpulas hacen de contrafuerte de la cúpula central y los muros abiertos están asegurados por contrafuertes. Posee además unos bellos mosaicos bizantinos.
Fue utilizada como iglesia cristiana durante casi mil años, desde su construcción en el año 537 hasta la conquista de Constantinopla por los turcos en 1453, momento en que fue convertida en mezquita. Allí se refugiaron los aterrorizados habitantes en el ataque a la ciudad. En 1935 fue convertida en museo.
La cúpula, de 56,6 metros de altura y 31,87 de diámetro, se apoya sin tambor en cuatro puntos y está rodeada por cuarenta pequeños contrafuertes separados por otras tantas ventanas, dando la sensación según Procopio de estar «suspendida del cielo por una cadena de oro».
