A igreja foi dedicada ao Logos, a segunda pessoa da Santíssima Trindade, com a festa de dedicação tendo sido realizada em 25 de dezembro, a data em que se comemora o Nascimento de Jesus, a encarnação do Logos em Cristo. Embora ela seja chamada de "Santa Sofia" (como se tivesse sido dedicada em homenagem a Santa Sofia), sophia é a transliteração fonética em latim da palavra grega para "sabedoria" — o nome completo da igreja em grego é , "Igreja da Santa Sabedoria de Deus".

Famosa principalmente por sua enorme cúpula (ou domo), ela é considerada a da arquitetura bizantina e é tida como tendo "mudado a história da arquitetura". Ela foi a maior catedral do mundo por quase mil anos, até que a Catedral de Sevilha fosse completada em 1520. O edifício atual foi construído originalmente como uma igreja entre 532 e 537 por ordem do imperador bizantino Justiniano I e foi a terceira igreja de Santa Sofia a ocupar o local, as duas anteriores tendo sido destruídas em revoltas civis. Ela foi projetada pelos cientistas gregos Isidoro de Mileto, um médico, e Antêmio de Trales, um matemático.