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。
拜占庭建筑最光辉的代表就是圣索菲亚大教堂，是东正教的中心教堂，也是拜占庭帝国极盛时代的纪念碑。目前大教堂内除不可移动的文物像壁画，公开展出的历史遗存很少。
用“富丽堂皇”这个词，已经不足于形容这个横跨欧亚两大洲的城市里的这一恢弘建筑，建于东罗马帝国后被拜占庭帝国所占据，最终被奥斯曼帝国时期的苏丹穆罕默德改造成清真寺，让这个大教堂傲然于世。圆顶处依稀可见基督教壁画。
稍加注意就可以发现，顶部各种似乎要被掩盖的油画，散发着拜占庭时期正教那种无比肃穆的宗教气息，而在穹顶下悬挂着的诸多伊斯兰教图案，又在唤醒着来自世界各地的游客，这里已经不是基督教的教堂，而是伊斯兰教的清真寺。当如织的游客穿行在挂满吊灯、金碧辉煌的教堂大厅里时，每个人都会分明地感受到，某种宗教仪式的气息，以及由此引发的某种神秘气息。