圣索菲亚大教堂是拜占廷早期最杰出的建筑成就，是查士丁尼皇帝在位时修建的（527-565），这段时期，查士丁尼大帝重新统一了原来罗马帝国的大部分领土，经济力量也非常充裕。文化上则融和了古希腊、古罗马和东方的成就。

4C.的神学家称耶稣基督为索菲亚(Sophia),是“圣聪”之意。

520-532年间的平民暴动, 毁掉了查世丁尼大帝加冕的圣索菲亚老教堂(巴西利卡式),作为宫廷教堂,皇权的标志,东正教的祖堂,在暴动平定后马上在原址上重建。

由于考虑到巴西利卡形制的外部艺术形式缺乏纪念性，而新的大教堂应该是查士丁尼大帝繁荣时代的纪念碑，因此新的大教堂没有恢复巴西利卡的形制，而是采用了大穹顶下覆盖的集中式和复杂的拱券平衡体系相结合的形制。既一种在古罗马拱券和穹顶技术基础上发展出来的新的结构体系，帆拱。

在古罗马时期，半球形的穹顶一周圈都需要由墙体来支撑，因此只能像万神庙一样，架在圆形平面之上，但是封闭的圆形空间无法适应宗教仪式的需求。

罗马人也创造了复杂的拱顶平衡体系，例如之前有介绍过的十字拱，可以由四根柱子来支撑，摆脱了封闭的环形承重墙，但是他们没有足够强大有利的中心，缺乏纪念性。

因此，理想的模式是下部采用四根柱子来支撑，上方有半球形的穹顶，但是两者之间如何衔接和过渡就是难点了。

拜占廷时期，创造性的解决了这个问题，将方形的墙垣化解为四个大券，在四个角上各造一个三角形的球面，球面的半径相当于方形平面的外接圆的半径。它们在四个大券的顶点位置上形成一个水平的环，在环上便可以坐落穹顶了。

拱券与穹顶之间过渡的三角形球面很像船上兜满了风的船帆，因此被称为帆拱（pendentives）。

现在看看圣索菲亚大教堂的建造过程，教堂主体部分为71米宽，77米长的近似正方形的平面空间，中间采用等臂的希腊十字平面，在十字相交的的四个角上立四颗大柱子，柱上以筒拱的形式发四个半圆形的券，券间做三角形的球面，球面完成后做一个连接在一起的环。

由于考虑到上面的大穹顶会产生较大的侧推力，因此，完成上面三个步骤之后，没有立刻做穹顶，而是先在前后各用一个四分之一球形穹顶以平衡侧推力，然后在做上面的半球穹顶。并在左右两侧再加四片厚墙来平衡侧推力。

因为所有的重量最后都是支撑在柱墩上的，因此大大小小的穹顶和拱顶下的空间都是开放而连续的，它们相互贯通，有大有小，有高有低，主次分明，由大穹顶来统帅全局。

以穹顶作为教堂中新的东正教堂空间是神性的象征，教堂被视为宇宙，拱顶象征天国，带有马赛克的装饰煜煜闪光，如同布满群星的天穹，飞升的穹顶好似上帝居住的天堂，四个券代表了世界的四个方向，东南西北，大柱墩好比地上的山岭，半圆室的三个窗户象征着宗教上的三位一体，通向神坛的九部台阶代表了九组天使，大教堂代表了天和地、圣徒、先知和殉教者。

东正教强调信众们的亲密一致，同舟共济，没有发达的圣坛，适合这种集中式的空间。举行仪式的时候，在中央是神职人员的场所，包括唱诗班和讲经台。信徒中贵族在讲经台的左边，平民在两侧，夹层阁楼上是妇女们做礼拜的地方。将信不信的“望道者”则在大教堂正面的柱廊下和院子里。

中央穹顶直径33米，距地面高约60米，穹顶的结构是用40个肋架券再加蹼板，很轻。在肋架券之间，蹼板的根部开窗子，一圈40扇窗，使穹顶仿佛漂浮在空中。

从窗子射进来的光线，朦朦胧胧，造成了一种缥缈的幻觉，具有浓浓的神秘气息。

大教堂外观较为朴素，形体尊重室内空间和结构体系的特点，穹顶与古罗马的万神庙一样，还没有成为构图中有足够分量的中心，体型稍有臃肿，墙面裸露着陶砖，灰浆很厚。由于受宗教反圣像崇拜的影响, 拜占廷建筑内外没有雕像。

15世纪，土耳其人灭亡拜占廷帝国之后，索菲亚教堂变成了伊斯兰的清真寺，加上四座“邦克楼”，也叫光塔，是阿訇们用来呼唤穆斯林按时举行礼拜的授时塔。

塔身又细又高，顶部很尖，虽然不是原来就有的，却大大减轻了大教堂外形的笨拙感，加强了表现力。

室内装饰主要采用金、银和马赛克装饰，使得室内色彩和光影更加丰富。其中马赛克主要用于穹顶和半穹顶，拱顶及拱腹。由于后改为伊斯兰清真寺，因此，这种技艺精湛的马赛克拼贴画只存留了少数的残片。土耳其人入主后,索菲亚教堂的室内马赛克壁画遭到严重破坏,换成了伊斯兰教的装饰.

这些以金箔为底的马赛克拼贴画以使徒、天使、殉道者为题材，色彩斑斓的拼贴画统一在黄金的色调中，格外的明亮辉煌，精美而生动，使教堂内部绚烂夺目，“人们觉得好像来到了一个可爱的百花盛开的草地，可以欣赏紫色的花、绿色的花、有些是艳红的，有些闪着白光，大自然像画家一样把其余的染成斑驳的颜色。一个人来到这里祈祷的时候，立刻会相信，并非人力，并非艺术，而是只有上帝的恩泽才能使教堂成为这样，他的心飞向上帝，飘飘荡荡，觉得离上帝不远”。

圣索菲亚大教堂最重要的成就在与它创造了以帆拱上的穹顶为中心的复杂的拱券结构平衡体系，以及在这个体系下支持的集中式开放性空间，从这个意义上而言，拜占廷建筑是古罗马建筑结构技术体系的继承和大发展。

与此同时，要注意到作为古典建筑的柱式系统，在圣索菲亚大教堂中扮演了什么样的角色。在室内，出现了采用豪华大理石饰面，深雕的檐壁、柱头和用珍贵的彩色大理石的柱身。但是，可以看出，古典建筑的比例此时已经被放弃，复合柱头的叶饰和涡卷演化成了密集多次的蓟叶，传统的科林斯、爱奥尼和混合式柱头被波状截面的柱头所取代，其上布满了枝条和具有尖利边棱的叶饰突显在阴影浓重的深雕背景上。是受到了帝国小亚细亚沿岸的希腊化城市的影响，古典柱式规范的影响甚小。

圣索菲亚大教堂作为拜占廷帝国的主教堂使用了9个多世纪，之后又作为清真寺持续了5个多世纪。1934年开始作为博物馆使用。