Първоначално построена през 360 г., църквата е разрушавана на 2 пъти при обществени безредици, като съвременната сграда е построена през 532-537 г. при император Юстиниан I по проект на Исидор от Милет и Антимий от Трал. Впечатляващо инженерно постижение за времето си, „Света София“ в продължение на хилядолетие, до построяването на Севилската катедрала през 1520 г., е най-голямата църква в света. Смятана за най-яркия образец на византийската архитектура, тя оказва значително влияние и върху монументалната архитектура през Османската епоха.

Църквата „Света София“ е осветена за пръв път през 360 г. като катедрален храм на Константинополската патриаршия. След превземането на града от кръстоносците през 1204 г. тя служи за катедрала на константинополските латински патриарси до тяхното прогонване от Константинопол през 1261 г. След падането на Константинопол под османска власт през 1453 г. „Света София“ е превърната в джамия. След разпадането на Османската империя правителството на Турция секуларизира сградата през 1934 г. и от следващата година тя функционира като музей.