索菲亚大教堂闻名于其巨大的圆顶，被誉为拜占庭式建筑的典范及“改变了建筑史”。大教堂保持着世上最大教堂的地位近千年，直到1519年被塞维利亚主教座堂取代。现存的教堂是受拜占庭皇帝查士丁尼一世之命而于532至537年间建造，是建造在同一地方的第三所教堂（前两所教堂在暴乱间被摧毁）。教堂是由物理学家米利都的伊西多尔（Isidore of Miletus）及数学家特拉勒斯的安提莫斯（Anthemius of Tralles）设计。

大教堂藏有大量圣物，当中以一个15米（49英尺）高的银圣幛最具特色，圣索菲亚大教堂是君士坦丁堡牧首的圣座，成为了正教会的焦点近千年。1054年，枢机穆瓦延穆捷的亨伯特（Humbert of Mourmoutiers）到圣索菲亚大教堂的祭坛将牧首米恰尔一世·色路拉里乌（Michael I Cerularius）逐出教会，该事件被视为东西教会分裂的开端。

奥斯曼土耳其人在1453年征服君士坦丁堡，苏丹穆罕默德二世下令将大教堂转变为清真寺，钟铃、祭坛、圣幛、祭典用的器皿都被移去，许多马赛克被灰泥覆盖。在奥斯曼的统治下，一些伊斯兰建筑的特色如米哈拉布、敏拜尔及外面的四座叫拜楼都先后加上。1935年，清真寺被土耳其共和国改成博物馆。

作为接近500年来伊斯坦布尔最重要的清真寺，圣索菲亚大教堂是众多奥斯曼帝国时期清真寺如苏丹艾哈迈德清真寺（蓝色清真寺）、塞札特清真寺（ehzade Mosque）、苏莱曼尼耶清真寺、鲁斯坦帕夏清真寺（Rüstem PashaMosque）、奇力克阿里帕夏清真寺（ Ali Pa&a Mosque）的模楷。

大教堂以一位名为索菲亚的圣人而命名，因此称为“圣索菲亚”（Sancta Sophia，希腊语里的“智慧”拼写成拉丁语的“sophia”），希腊语全名是“Νατγατοῦ Θεοῦ Σοφίας”，解作“上帝圣智教堂”，教堂供奉在正教基督教神学里的耶稣。

第一所教堂被称为“大教堂”（希腊语：Megálē Ekklēsíā；拉丁语：Magna Ecclesia），在360年2月15日君士坦提乌斯二世在位时启用，大教堂建在正在兴建中的帝国皇宫旁。附近的伊莲娜教堂（Hagia Eirene，“圣和平”）在较早时已建成并作为主教座堂，直至圣索菲亚大教堂建成。这两所教堂同为拜占庭帝国最重要的教堂。

君士坦丁堡的苏格拉底（Socrates of Constantinople，380年－440年）记述了第一所教堂，认为它是君士坦丁一世所建。它被建为拉丁柱廊式的大教堂，附有长廊及木制屋顶，还有一个天井。它在当时被誉为世上最出色的历史建筑物之一。

君士坦丁堡牧首约翰一世与皇帝阿卡狄奥斯的妻子、皇后阿丽亚·尤多希亚（Aelia Eudoxia）发生冲突，因而在404年6月20日被流放，因此而起的连串暴乱使第一教堂毁于一旦，关于第一所教堂的一切在当今已彻底消失。

狄奥多西二世下令兴建第二所教堂，于415年10月10日落成，这个木制屋顶的教堂是由建筑师鲁弗留斯所建。于532年1月，尼卡暴动引起的一场大火将第二所圣索菲亚大教堂烧成渣滓。

第二所教堂的数块大理石残骸幸存，这些石块上的浮雕展示了十二羔羊、十二使徒等图像。这些石块原来是正门的一部分，如今展示在教堂的庭园内。这些石块是在1935年由A. M.施奈德对西庭的一次挖掘当中被发现，由于担心损害现时的圣索菲亚大教堂建筑，发掘工作再也没有开展。

第三所教堂，也是当前唯一现存建筑。

532年2月23日，在第二所教堂被摧毁后的仅仅数天，皇帝查士丁尼一世决定兴建第三所截然不同的大教堂，第三所教堂较前两所更为宏大雄伟。

查士丁尼一世选用物理学家米利都的伊西多尔和数学家特拉勒斯的安提莫斯为建筑师，但安提莫斯在不足一年内逝世。拜占庭史学家普罗科匹厄斯在《建筑》一书里描述了建造圣索菲亚大教堂的状况。皇帝将帝国各地的物料运送到君士坦丁堡，如以弗所阿耳忒弥斯神庙的古希腊圆柱。大石都是来自远处的采石场，包括埃及的斑岩、色萨利的绿色大理石、博斯普鲁斯海峡地区的黑石及叙利亚的黄石。超过一万人参与建造工作，这所新教堂马上就被认为是重要的建筑，展示了建筑师的创造力。建筑师们采用了希罗的理论，在广大的空间之上建造巨大的圆顶。皇帝与牧首梅纳斯在537年12月27日一起参与了盛大的落成仪式。教堂内的马赛克则在查斯丁二世在位时（565年－578年）才完成。

553年8月及557年12月的地震使主圆顶及东面的半圆顶破裂，558年5月7日发生的地震使主圆顶彻底倒塌，破坏了读经台、祭坛及其华盖。皇帝马上下令修复，让米利都的伊西多尔的侄甥伊西多拉负责修复工作。他使用了较轻巧的物料，又将圆顶提高了6.25米（20.5英尺），使教堂的内部高度达到现时的55.6米（182英尺）。修复工程在562年完成，使教堂在6世纪的面貌得以保存至今。拜占庭诗人示默者保罗（Paul the Silentiary）为教堂的重建创作了一首名为《读画诗》的长诗。562年12月23日，牧首优迪基乌（Eutychius）主持落成仪式。

圣索菲亚大教堂是君士坦丁堡牧首的座堂，并且是拜占庭帝王仪式的首要场地，如加冕典礼。大教堂为作恶者提供庇护，外国游客对此深受感动。

726年，拜占庭皇帝利奥三世颁布一系列的诏令抵制偶像崇拜，命令军队摧毁一切圣像，迎来了毁坏圣像运动。圣索菲亚大教堂内的所有宗教画像及雕像被移除。在伊琳娜女皇执政时期（797年－802年），圣像崇拜得到短暂的恢复，此后偶像破坏者卷土重来。拜占庭皇帝狄奥斐洛（Theophilus）深受伊斯兰艺术影响，而伊斯兰艺术是禁止偶像崇拜的。他将刻有画押字的青铜两翼门安装在大教堂的南面入口。

859年的大火对大教堂造成破坏，而869年1月8日的地震使一个半圆顶倒塌，巴西尔一世下令复修。

989年10月25日发生强烈地震，破坏了大教堂的大圆顶，巴西尔二世委托阿美尼亚建筑师、阿尼及阿吉涅大教堂的创造者梯利达特（Trdat）修复圆顶，西面的圆拱及部份大圆顶是他主要的修复部分。大教堂的损毁程度使修复工作持续了六年，大教堂在994年5月13日重开。

君士坦丁七世在他的《典仪论》（De Ceremoniis）里记载了帝王及牧首在圣索菲亚大教堂举行典礼仪式的详情。

在第四次十字军东征期间，大教堂被拉丁基督徒洗劫及亵渎。据史学家尼基塔斯·蔡尼亚提斯（Niketas Choniates）所述，大教堂的一些圣物如耶稣墓碑的一块石头、圣母玛利亚之奶、耶稣裹尸布及多位圣人的骨头都被转送到西方，现今可在西方多个博物馆内参观这些圣物。在拉丁帝国的占领下，圣索菲亚大教堂成为了罗马天主教会的主教座堂。鲍德温一世于1204年5月16日在圣索菲亚大教堂依照拜占庭传统加冕为王。在1204年发动拉丁十字军的威尼斯公爵恩里科·丹多洛被葬在教堂内，碑文显示了他的名字，成为了地面装饰。1261年，重夺君士坦丁堡的拜占庭人向碑文啐唾泄愤。不过，1847年至1849年的复修工程却令公爵坟墓的真确性遭到质疑，该坟墓更像是一个象征式墓地以作纪念。

拜占庭人重夺君士坦丁堡后，大教堂已显得相当破败，西面的四道扶壁大概就是在这时加建。1317年，安德洛尼卡二世在教堂东部及北部加建四道扶壁。1344年10月的地震使教堂的圆顶崩裂，部分建筑在1346年5月19日倒塌，教堂在此后闗闭。1354年，建筑师阿斯特拉及佩拉尔塔负责教堂的修缮。

奥斯曼土耳其人在1453年征服君士坦丁堡，圣索菲亚大教堂随即被转换成阿亚索菲亚清真寺。当时教堂已相当残破，多道门窗剥落。多个西方访客都描述了当时教堂的状况，包括科尔多瓦贵族佩德罗·塔富尔（Pedro Tafur）及佛罗伦斯的克里斯托福罗·布隆戴蒙提（Cristoforo Buondelmonti）。穆罕默德二世下令清理及将教堂转换为清真寺。下任苏丹巴耶济德二世建造了一座新的叫拜楼替代他的父亲所建的叫拜楼。

在十六世纪，苏莱曼一世在征战匈牙利后带来了两根巨大的蜡烛，放置在清真寺米哈拉布的两侧。在塞利姆二世统治时期，清真寺已显得老旧，被认为是世上首个地震工程师之一的科查·米马尔·希南在清真寺外面加筑支撑结构。除了强化历史悠久的拜占庭建筑结构外，希南又在西端加建两座大型叫拜楼、苏丹专用的前座，又于1577年在东南方建造塞利姆二世的陵墓。1600年代，穆拉德三世及穆罕默德三世的陵墓建在塞利姆二世陵墓旁。

后来，清真寺再加设苏丹楼座、一个以大理石装潢的敏拜尔、一个布道用的讲台及一个供宣礼员使用的凉廊。

穆拉德三世从帕加马运来了两个古希腊汉白玉大瓮，放置在清真寺正殿两侧。

1739年，苏丹马哈茂德一世下令复修清真寺，并加建一所伊斯兰学校、一所施食处及一所图书馆，又在1740年加建洗礼用的喷泉，将清真寺建筑转变为库里耶（建筑群）。与此同时，清真寺内再加设一个苏丹楼座及一个米哈拉布。

在1847年至1849年间，苏丹阿卜杜勒-迈吉德一世对清真寺开展了最为著名的一次复修，在瑞士及意大利籍建筑师兄弟加斯帕雷及朱塞佩·福萨蒂的监管下动用八百名工人。他们巩固了圆顶和拱顶、摆正圆柱及改变建筑内外的装潢。上层楼座的马赛克都被擦掉，古旧的吊灯被撤换。巨大的圆框雕饰被加挂在圆柱上，刻有阿拉、先知穆罕默德、四大哈里发（阿布·伯克尔、欧麦尔、奥斯曼、阿里）及穆罕默德两位孙儿（哈桑、侯赛因）的名字。1850年，福萨蒂加建一个拜占庭复兴建筑风格的长廊，连接清真寺后方的皇室楼阁。一座记时员建筑及一所伊斯兰学校建在清真寺外，叫拜楼也被修正为同一高度。复修完成后，清真寺在1849年7月13日举行盛大庆典并重开。

1935年，第一任土耳其总统及土耳其国父穆斯塔法·凯末尔·阿塔蒂尔克将圣索菲亚大教堂变为博物馆。地毯被移走，覆盖在马赛克上的石膏由专家煞费苦心地擦去，地面饰品得以展示。成为博物馆之后的圣索菲亚教堂被改名为阿亚索菲拉博物馆，实际上该博物馆的展品主要就是建筑物自身以及其中的镶嵌画艺术品。20世纪40年代中，由美国拜占庭研究会以及敦巴顿橡树园现场委员会（Dumbarton Oaks Field Committee）牵头的考古学家们开始了对圣索菲亚大教堂的修复工作。1985年，圣索菲亚大教堂所在的伊斯坦布尔文化区被联合国教科文组织选为世界文化遗产。但是博物馆的维护工作并不到位，1993年，一个联合国教科文组织的考察团在其报告中指出，博物馆缺乏维护，墙上的石膏正在脱落，有些破损的窗户没有及时被修复，大理石的清理工作也没有到位，一些颜料已经被潮湿的空气侵蚀了。同年，博物馆在其穹顶之下搭建起了整修用的脚手架，这一“临时”建筑一直在博物馆内存在着。1996年至1998年，阿雅索菲亚博物还被世界文化遗产基金会选为其百大濒危遗产。如今的阿雅索菲亚博物馆大约每年接待二百五十万外国游客，随着伊斯坦布尔当选为2010年的欧洲文化之都，对圣索菲亚大教堂的修复工作被重新提上议程。拆除重达160吨的脚手架似乎已经指日可待。

圣索菲亚大教堂是拜占庭式建筑最佳的现存范例，其马赛克、大理石柱子及装饰等内景布置极具艺术价值。大教堂的富丽堂皇及精美粉饰令查士丁尼也不禁声称：“所罗门！我已经超越了你！”（Νενίκηκά σε Σολομών）。查士丁尼监督著圣索菲亚大教堂的建造，圣索菲亚大教堂保持着最大教堂的地位达一千年，直至塞维利亚主教座堂的完成。

圣索菲亚大教堂是古代晚期建筑的一大成就，又是拜占庭式建筑的第一个杰作。它在建筑及礼仪方面的影响深远并普及至正教会、天主教会及穆斯林世界。大教堂最大的圆柱高19至20米，直径约1.5米，以花岗岩所制，重逾70吨。查士丁尼一世曾下令将巴勒贝克、黎巴嫩的八个科林斯柱式拆卸及运送到君士坦丁堡建造圣索菲亚大教堂。

教堂内部的空间广阔，结构复杂。教堂正厅之上覆盖著一个最大直径达31.24米、高55.6米的中央圆顶，圆顶直径较万神庙的穹顶直径少了四分之一，但高度却多了四分之一。圆顶下连绵的拱廊使圆顶看似失重，其下方的40个拱形窗户引进光线，使室内呈现色彩。由于经历过为数不少的维修，圆顶已经不是绝对圆形的底座，圆顶略呈椭圆，其直径介乎31.24米至30.86米之间。

圆顶由穹隅支撑，该四个三角凹面砖石结构解决了在矩形地面上竖立圆底穹顶的难题。圆顶的重量通过穹隅，由角落的四条巨型柱子支撑。圆顶看似就在这些柱子的四个大拱形之间浮起。在奥斯曼帝国时代，建筑师米马尔·希南建造扶壁加以巩固。

在教堂的东端和西端，拱形缺口由半圆顶伸展，形成了半圆座谈间。这种圆顶层次创造了在主圆顶下的广阔椭圆空间，这在近古时代是前所未有的。即使如此，圆顶的重量依然造成问题，因此需要在外面建造扶壁。

室内地面铺上了多色大理石、绿白带紫的斑岩以及金色的马赛克，在砖块之上形成外壳。这些覆盖物掩饰了柱墩，同时使外观看起来更加明亮。

在外面，简单的灰泥墙突显了拱顶及圆顶，而外墙的红黄之色是十九世纪复修时由建筑师福萨蒂加上的。

圣索菲亚大教堂的圆顶因其建筑师对圆顶的创新想法而使艺术史学家、建筑师及工程师产生了兴趣。圆顶由穹隅支撑，这在此前是从未出现的。穹隅可令圆顶得以接驳在下面由柱子组成的方面。穹隅不仅可以达到令人满意的美学效果，又可稳定圆顶的侧面，使圆顶的重量得以引向下方。

虽然这种设计有助于稳定圆顶及其周边的墙壁和拱形结构，但是建造圣索菲亚大教堂的墙壁却弱化了整体建筑的结构。砌砖工人使用了更多的砂浆，而不是砖，使墙壁较为弱。如果工人能够在铺设另一层砖块之前先让砂浆凝固，结构会更为稳固，但是他们并没有这样做。他们在建筑上面架上圆顶，由于下方的砂浆仍未干透，圆顶的重量使墙壁向外弯曲。这使得伊西多拉在重建圆顶之前必须先把内壁建好，垂直的墙壁方能支撑新圆顶的重量。在重建时作出的另一个可能的改动是圆顶的高度，伊西多拉把圆顶的高度提升了大约6米，使侧面的力量减弱，圆顶的重量更容易可以卸到墙壁上。

关于原圆顶的另一个值得注意的是建筑师如何在圆顶的底部摆设40个窗户。圣索菲亚大教堂闻名于其营造的神秘光线效果充斥在正厅各处，使圆顶看起来悬浮在正厅之上。这大概是由于圆顶的形状像扇贝壳或伞的内部，伞骨由伞的顶端延伸至底部。这些“伞骨”使圆顶的重量在各个窗户之间流向穹隅，最终抵达根部。

这些独特的设计使圣索菲亚大教堂成为近古时代最先进的纪念建筑物。

在穆拉德三世统治时期，两个庞大的大理石净洁瓮在帕加马被带到圣索菲亚大教堂，它们是来自古希腊时期，由一块大理石雕刻而成。

帝国大门是外门廊及内门廊之间的主要大门，是帝王专用的大门。大门之上的拜占庭马赛克描绘了基督和利奥六世。

外门廊北部的一条斜道通往上层。

上层楼座被设置成马蹄形，环绕着教堂正厅，迄至后殿。上层楼座保存著多个马赛克，那里是供皇后及其宫廷人员专用。保存得最好的马赛克位于上层楼座的南部。

皇后包厢位于圣索菲亚大教堂上层楼座的中央。皇后及其宫廷人员可在这里观看在下方举行的仪式。一颗球形、绿色的石头标明了皇后的坐驾。

圣索菲亚大教堂内的大理石门在上层楼座的南部，供教会会议的参与者使用，他们经大理石门进出会议厅。

当初在查士丁尼的统治下，圣索菲亚大教堂的墙身铺上了大理石厚板及拱顶的马赛克作简约的设计，在讲坛的拱肩处还可见到天使长加百利及米迦勒的马赛克，示默者保罗赞颂过一些艺术布置。楼座的拱肩则以割切作法来装潢，以黑色的大理石为底，在其上嵌上珍贵的白色大理石切片，显示花卉及鸟类的图案。后来加上了人物马赛克，它们在圣像破坏运动时期被摧毁。现存的马赛克是后圣像破坏运动时期的。各种圣索菲亚大教堂的宝物、圣物、精品及画像逐渐成为了惊人的珍藏。除了马赛克，很多人物马赛克在九世纪后期被添加，包括中央圆顶的基督图像、鼓室下方的正教会圣人、先知及教会长老、与教堂相关的历史人物，如伊格内修斯（Ignatius）以及楼座四福音书的一些图像。

多个世纪以来，圣索菲亚大教堂的马赛克布置相当华丽。这些马赛克描绘了圣母玛利亚、耶稣、圣人、帝王及皇后，还有其他纯粹装饰性的几何马赛克。

1204年，君士坦丁堡遭到洗劫，拉丁十字军肆意破坏城内重要拜占庭建筑的贵重物品，包括圣索菲亚大教堂的黄金马赛克。组织入侵君士坦丁堡的恩里科·丹多洛把许多劫掠得来的物品运到威尼斯。

圣索菲亚大教堂在1453年变为清真寺，由于伊斯兰教禁止具象的影像，许多马赛克都被石膏覆盖。不过这些马赛克并没有被一次性地全部被覆盖，一些十七世纪的纪录反映访客依然可在教堂内看到基督的图像。在1847年至1849年间，加斯帕雷和朱塞佩·福萨蒂负责修复圣索菲亚大教堂，苏丹阿卜杜勒-迈吉德一世让他们记录他在修复期间发现的马赛克。他们的修复工程不包括维修那些马赛克，在记录下这些图像后，福萨蒂兄弟再将它们覆盖，包括把教堂中央原先暴露的两个炽天使马赛克覆盖。现今可在教堂看到四个这些图像，其中两个被福萨蒂兄弟复原，以替代在当时已不存在的两个图像。福萨蒂兄弟以绘制的方式复原破损的马赛克，有时更将它们重新设计。福萨蒂兄弟留下的记录成为了在1894年地震被完成摧毁或部分损毁的马赛克图像的原始记录，这些马赛克包括位于圆顶的基督神像、今未能识别的“贫困之门”上的一个马赛克、一个以珠宝装饰外层的十字架图像及大量天使、圣人、牧首及教会长老的图像。缺失的图像大多位于教堂的两个鼓室里。

1、帝国大门马赛克

帝国大门马赛克位于帝国大门上的鼓室，帝国大门是帝王进出教堂专用的大门。根据分析显示，帝国大门马赛克是九世纪晚期至十世纪早期的作品。马赛克上显示的光环可能是代表利奥五世或他的儿子君士坦丁七世向基督神像躬身，马赛克上的基督神像坐在饰有珠宝的宝座上祝颂，左手拿着一本打开的书籍。书上写道：“和平与你同在。我是世界的光。”（约翰20：19；20；26；8；12）在基督的两肩处各有一个圆雕：左方是握有权杖大天使加百利，右方是圣母玛利亚。这些马赛克表达了基督将永恒的力量赐予拜占庭皇帝。

2、西南大门马赛克

西南大门马赛克位于西南大门的鼓室，来自944年，它在1849年福萨蒂负责复修工作时被发现。马赛克上的圣母坐在没有椅背的宝座上，双脚安放在以珍贵小石修饰的台座上，儿童时代的耶稣在她的膝上，他的左手拿着卷轴，给予祝福。站在圣母左方的是身穿礼服的君士坦丁一世，他把城市的模型送给圣母，在他身边的文字提到：“圣人及伟大的皇帝君士坦丁”。查士丁尼一世则站在圣母右方，把圣索菲亚大教堂的模型呈给圣母。圣母头项两侧的圆雕刻有花押字“MP”和“ΘY”，那是“Mētēr”及“Theou”的缩写，意指“上帝的母亲”。

3、后堂马赛克

后堂马赛克是后圣像破坏运动时期的首个马赛克，它是由牧首佛提乌斯一世（Photios I）、拜占庭皇帝米海尔三世及巴西尔一世于867年3月29日揭幕的。后堂马赛克位于后堂高处的半圆顶。马赛克上的圣母玛利亚坐在没有椅背的宝座上，儿童时期的耶稣在她的膝上，她的双脚安放在台座上。这幅马赛克被相信是复原自六世纪的一幅马赛克，该马赛克在圣像破坏运动时被毁坏。这马赛克被放置在原本是金色的底面上。位于后堂讲坛的大天使加百利和米迦勒肖像同样都是来自9世纪。

4、皇帝亚历山大马赛克

对于第一个来访的游客来说，皇帝亚历山大马赛克不是太容易能够找到，它位于第二层天花的暗黑角落处。马赛克描绘著皇帝亚历山大全身穿戴着特别服饰，右手持卷轴，左手执带球十字架（Globus cruciger）。1849年，美国拜占庭研究所（Byzantine Institute of America）的创办人托马斯·惠特莫尔（Thomas Whittemore）获得维护皇帝亚历山大马赛克的准许，它被认为在1894年的地震中被摧毁。在惠特莫尔逝世了八年后，研究员罗伯特·范尼斯（Robert Van Nice）在1958年发现了皇帝亚历山大马赛克的大部分。它不像其他圣索菲亚大教堂的马赛克那样被石膏覆盖，皇帝亚历山大马赛克只是被油漆简单地覆盖，与周边的马赛克图案没有两样，因此被隐藏得很好。惠特莫尔的继承人保罗·A·安德伍德（Paul A. Underwood）把它清理。

5、女皇佐伊马赛克

在南楼座东侧墙壁上的女皇佐伊马赛克出自11世纪。马赛克上的基督神像身穿深蓝色长袍（拜占庭艺术的习惯），他坐在金色背景的中央位置，以右手祝颂的同时左手拿着圣经，在他头项的两侧分别写有“IC”及“XC”，意指“耶稣基督”（Iēsous Khristos）。身穿礼服的君士坦丁九世和佐伊女皇分别在耶稣的左右侧。君士坦丁九世呈上钱包，象征着他在教堂的奉献；佐伊女皇手持卷轴，象征着她作出的奉献。君士坦丁九世头上的文字写道：“君士坦丁，上帝基督虔诚地皇帝、罗马帝王、蒙那马裘斯”。佐伊女皇头上的文字写道：“佐伊，非常虔诚的奥斯古塔”。他们原来的头部已被刮去，现时那三个是后来替换上的。早期版本的马赛克可能显示佐伊女皇的丈夫罗曼努斯三世（Romanus III）或她的养子米海尔四世（Michael IV）。另有一说法认为这幅马赛克原本是描绘著更早期的皇帝及女皇，后来被换上这个版本。

6、科穆宁马赛克

科穆宁马赛克与女皇佐伊马赛克同样位于南楼座东侧墙壁，出自1122年。马赛克上的圣母玛利亚如同其他拜占庭艺一样身穿深蓝色长袍，她把儿童时的耶稣抱在膝上，耶稣以右手祝颂的同时左手执卷轴。约翰二世站在圣母右侧，身穿镶有贵石的服装，他呈上钱包，表示皇室对教堂的奉献。女皇伊林娜站在圣母左侧，她身穿礼服呈上卷宗。邻近的一条壁柱描绘着他们的长子亚历克修斯·科穆宁，他忧伤的脸容反映他在1122年死于结核。从这幅马赛克可以看得到它与女皇佐伊马赛克的分别。科穆宁马赛克上的人物面容更为逼真，不再使用理想化表述。马赛克上的伊林娜女皇有着一头编成辫子的金发，显示她的匈牙利血统，而约翰二世的面目威严。

7、三圣像马赛克

三圣像马赛克可能出自1261年，它被用来表示结束了57年罗马天主教的统治，回归正教信仰。这是第三幅位于上层帝王楼座的马赛克。三圣像马赛克因人物面目柔和、神情和善及其格调而被广认为圣索菲亚大教堂最精良的马赛克。该马赛克的风格与13世纪末至14世纪初的意大利画家近似，如杜乔（Duccio）。马赛克上圣母玛利亚及圣若翰洗者的面部轮廓只露出四分之三，他们祈求基督神像能在最后的审判怜悯人类。马赛克下半部已严重败坏，大概是因为马赛克邻近窗户，受到雨水冲刷。该马赛克被视为拜占庭图画艺术复兴的起始。

8、北鼓室马赛克

北鼓室马赛克展示了多位圣人，该马赛克的位置相当高，无法触及，因而能够保存。马赛克描写身穿十字架白袍的约翰一世及伊格内修斯站立，手持镶有宝石的圣经，他们的名字以希腊文写在塑像的四周，让访客得以辨识。其他鼓室的马赛克未能保存不是由于奥斯曼征服者的故意破坏，而是因为频繁的地震。

九、二十世纪的复原

1930年代，来自美国拜占庭研究所、托马斯·惠特莫尔率领的一支队伍发现了许多马赛克。他们决定把那些被石膏掩盖的简单十字架马赛克原封不动，而把其他主要的马赛克揭露。 作为一所历史悠久的教堂和清真寺，复原工作面临特殊的挑战。基督肖像马赛克虽然逐渐被揭露，但一些重要、历史著名的伊斯兰艺术可能因此而被摧毁。复原者尝试在保存基督教及伊斯兰文化之间取得平衡。教堂正厅圆顶上的伊斯兰书法是否应移除更引发了争议，因为在书法之下覆盖著基督马赛克（假设马赛克仍完好）。

教堂西南方的叫拜楼以红砖建造，而其余三座叫拜楼则以白色的石灰石及沙石建造，当中东北方较为狭窄的一座是巴耶济德二世所兴建的，西方两座较大的叫拜楼是塞利姆二世所建的，由奥斯曼帝国著名的建筑师米马尔·希南设计。

土耳其共和国总统穆斯塔法·凯末尔·阿塔蒂尔克下令把圣索菲亚大教堂变成博物馆，禁止把此处用作宗教礼拜场所。不过在2006年，有报道指土耳其政府允许把圣索菲亚大教堂博物馆的一些小房间用作小型祈祷室，供博物馆职员开放给基督徒及穆斯林使用。

2007年，美国商人及政客克里斯·斯皮鲁（Chris Spirou）启动了一个名为“解放圣索菲亚大教堂会议”的运动，支持恢复圣索菲亚大教堂原本的用途。2007年6月20日，他在美国国会人权委员会核心小组上作证，在听证会完结时，核心小组主席及外交事务委员会的主席汤姆·兰托斯发言道：“人权委员会在25年来调查过的全球侵犯人权的个案里，当中最重要的是宗教自由，核心小组格外关注有关圣地被强迫转变用途的人权侵害，当中又以圣索菲亚大教堂最为重要。”克里斯·斯皮鲁又曾在俄罗斯媒体的访问里强调了这件事。

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