金色のシャンデリアに灯るろうそくの明かりが、イスタンブールの教会をモデルにしたこの 8 世紀の見事な教会の暗闇を照らします。8 世紀と 9 世紀のモザイク画が数多く残っており、中央のドームにはキリストの昇天の絵が描かれています。また、11 世紀のフレスコ画はビザンチンの信仰芸術の傑作です。3 世紀の教会の上に建てられたこの教会は、中期ビザンチン建築に見られる十字型のバシリカ様式で有名です。ナルテックスと南側の側廊は、10 世紀から高官の埋葬地として使われていました。
テッサロニキの多くの教会と同様に、アギアソフィア教会もキリスト教の礼拝に戻るまで、何世紀もの間オスマン帝国のモスク(1535~1912年)として使われていました。