Santa Sofia è spesso descritta come un'epitome dell'architettura bizantina, ma il suo design incorpora elementi della tradizione architettonica romana, greca e islamica.
- influenza bizantina: La massiccia cupola centrale di Santa Sofia crea un senso di grandezza e di ampiezza all'interno dello spazio. L'uso di pennacchi e di squinternati per sostenerla è un altro segno distintivo dell'architettura bizantina, che permette di passare da una base quadrata a una cupola circolare.
- eredità romana: Gli architetti di Santa Sofia, Antemio di Tralles e Isidoro di Mileto, attinsero alla loro conoscenza delle tecniche ingegneristiche romane per creare una struttura al tempo stesso monumentale e funzionale. L'interno di Santa Sofia è pieno di archi, colonne e volte.
- estetica greca: Gli architetti hanno utilizzato marmo e altre pietre e metalli preziosi per decorare la chiesa trasformata in moschea, che ricorda l'architettura classica greca. Inoltre, le proporzioni e la simmetria del design di Santa Sofia enfatizzano l'armonia e l'equilibrio.
- influenza islamica: Dopo la conquista ottomana nel 1453, alla moschea furono aggiunti i minareti, il mihrab (nicchia di preghiera) e il minbar (pulpito). Queste caratteristiche evidenziano l'importanza di Santa Sofia come luogo di culto per i musulmani.
