Původně křesťanský chrám byl vystavěn za vlády byzantského císaře Justiniána v letech 532-537 (město se tehdy jmenovalo Konstantinopol). Se svou odvážnou hlavní kopulí, která je 55 m vysoká a má průměr 31 m, držel téměř 1000 let titul největšího chrámu světa.
Po dobytí byzantské říše Osmany v roce 1453 byl chrám přebudován na mešitu. Přestože ho několikrát postihlo zemětřesení (v roce 558 se zřítila dokonce hlavní kopule), byl vždy opraven a dodnes se v něm zachovala původní křesťanská i islámská výzdoba.
Dnes slouží odsvěcený chrám zapsaný v seznamu světového dědictví UNESCO jako muzeum.