La Sainte-Sophie est souvent décrite comme un exemple d'architecture byzantine, mais sa conception incorpore des éléments des traditions architecturales romaines, grecques et islamiques.
- Influence byzantine : Le dôme central massif de la Sainte-Sophie crée un sentiment de grandeur et d'espace dans l'espace intérieur. L'utilisation de pendentifs et d'équerres pour le soutenir est une autre caractéristique de l'architecture byzantine, permettant de partir d'une base carrée pour arriver à une coupole circulaire.
- L'héritage romain : Les architectes de Sainte-Sophie, Anthemius de Tralles et Isidore de Miletus, se sont appuyés sur leur connaissance des techniques d'ingénierie romaines pour créer une structure à la fois monumentale et fonctionnelle. L'intérieur de Sainte-Sophie est rempli d'arcs, de colonnes et de voûtes.
- L'esthétique grecque : Les architectes ont utilisé du marbre et d'autres pierres et métaux précieux pour décorer l'église devenue mosquée, qui rappelle l'architecture grecque classique. En outre, les proportions et la symétrie de la conception de Sainte-Sophie mettent l'accent sur l'harmonie et l'équilibre.
- Influence islamique : Après la conquête ottomane en 1453, des minarets, le mihrab (niche de prière) et le minbar (chaire) ont été ajoutés à la mosquée. Ces caractéristiques soulignent l'importance de Sainte-Sophie en tant que lieu de culte pour les musulmans.