希腊式十字架造型圣索非亚大教堂的特别之处在于平面采用了希腊式十字架的造型，在空间上，则创造了巨型的圆顶，而且在室内没有用到柱子来支撑。君士坦丁大帝请来的数学工程师们发明出以拱门、扶壁、小圆顶等设计来支撑和分担穹隆重量的建筑方式，以便在窗间壁上安置又高又圆的圆顶，让人仰望天界的美好与神圣。由于地震和叛乱的烧毁，圣索非亚大教堂经历过数次重修，尤其公元532年查士丁尼大帝投入一万名工人、32万黄金、并花费六年光阴装饰圣索非亚大教堂。教堂是当时的城市中心。圣索非亚大教堂的大圆顶离地55米高，在17世纪圣彼得大教堂完成前，一直是世界上最大的教堂。图形和数字设计圣索非亚大教堂是靠图形和数字设计的。设计者中的一位是来自特拉列斯的安提缪斯——是《燃烧的镜子》和《不平常的机械装置》这两篇著作的作者。第二位建筑师比安提缪斯年轻，他是来自米利都的伊西多尔，他针对亚历山大利亚的希罗的文章《论拱形建筑》写过一篇评论。安提缪斯和伊西多尔是阿基米德学科方面的大师。拜占庭代表作是拜占庭式建筑的代表作，创造了以帆拱上的穹顶为中心的复杂拱券结构平衡体系。是世界上唯一由神庙改建为教堂、并由教堂改为清真寺的圣索菲大清真寺。圣索菲亚大教堂是330年时由君士坦丁大帝修建的，6世纪时查士丁尼大帝把教堂改建成现在的模样。奥斯曼帝国时期，圣索菲亚教堂改建为清真寺，周围矗起四座高塔。教堂主体为长形，内壁全用彩色大理石砖和五彩斑斓的马赛克镶嵌画装点铺砌。古代建筑珍品圆顶由两个半球形拱门支撑。17世纪时，仿效公元前腓尼基人昂蒂帕特提出的“七大奇迹”的说法，提出现代世界“七大奇迹”，圣索菲亚教堂就是其中之一。从教堂内一侧的昏暗、狭窄的碎石铺就的通道蜿蜒而上，能到达环绕教堂内三面的两层长廊。教堂外的净洗池显示着伊斯兰教的色彩。
圣索菲亚大教堂：（532—537年）东正教中心教堂，用来举行重要议典的场所，拜占庭帝国极盛时期的纪念碑，世界第二大教堂。
内部空间：集中式的复合延展空间、空间组合的重大进步; 内殿东西长77米、南北宽71.7米、连廊总长100米穹顶直径32.6米、高15米、40个肋窗、中心距地55米高。
圣索菲亚大是拜占庭代表作：
是拜占庭式建筑的代表作，创造了以帆拱上的穹顶为中心的复杂拱券结构平衡体系。是世界上唯一由神庙改建为教堂、并由教堂改为清真寺的圣索菲大清真寺。圣索菲亚大教堂是330年时由君士坦丁大帝修建的，6世纪时查士丁尼大帝把教堂改建成现在的模样。奥斯曼帝国时期，圣索菲亚教堂改建为清真寺，周围矗起四座高塔。教堂主体为长形，内壁全用彩色大理石砖和五彩斑斓的马赛克镶嵌画装点铺砌。
奥古斯都广场的北面与赛车竞技场相对的是高大庄严的大教堂，它就是由特拉勒斯的安特米乌斯和米耶的伊西多尔在532年到537年主持修建而成的圣索菲亚大教堂。基督教采用罗马长方刑堂结构修建教堂，世俗建筑物用来团结民众，而教会在教堂则用来汇聚信徒。但教会想在教堂增建穹顶，它代表在教徒头顶上的天国。君士坦丁堡的圣索菲亚大教堂被认为是最完美、最庄严的有穹顶的长方形大教堂。
大教堂在长方形平面上修建了高达60米的半球状屋顶，用1米的厚度顶住粗柱、墙垛、拱扶垛、拱顶等，保持平衡。当信徒离开奥古斯都广场进入圣索菲亚大教堂，穿过柱廊来到中庭时，众多的建筑物简直让人目不暇接，当跨过门廊进入殿堂时，总会不由自主地朝装饰着耶稣圣像的穹顶望去，只要朝光束照耀下的天顶看上一眼，就会沉浸在被神圣威严的气派压服和灵魂升华的情感中。出于对这种象征的敏感，君士坦丁堡人每个周六和周日都自觉来到教堂，接受神灵的洗礼。
从奥古斯都广场到金门是君士坦丁堡的通道之一，延伸着一条有纪念性意义的街道——梅泽大道。两边都是柱廊，柱廊尽头开设有商店。这条街道分别由圆形和长方形的广场交替组成——君士坦丁广场、提奥兹多广场、公牛广场、阿卡狄乌斯广场等等。其他东西走向的重要街道都是以同样的方式出现。
与之相反，次要街道却很狭窄，曲曲弯弯，根据罗马分区的传统，从北到南的街道倾斜，有时甚至是一段阶梯。相对通行方便的交通主要干道，这儿的交通状况也一直是让君士坦丁堡人感到头痛的一大问题。
圣索菲亚大教堂是“一个传奇也是一个象征”(西里尔·曼戈语)。这座教堂的设计没有先例，它是将当时各种建筑技术融合在一起的集合体。它有纵向的轴线，中庭两侧有排柱。东西长77.0米，南北长71.7米，构成一个方形的平面，上面有一个高55米的中心圆顶，因此被称之为一种圆顶的巴西利卡。它完全可以与罗马万神庙和伦敦的圣保罗大教堂相媲美。这个巨大的圆顶稳定地搁在四个拱形门上，圆顶的两侧有两个直径相等的半圆顶，这两个半圆顶又各有3个附属圆顶来做支撑。这座大教堂被认为是拜占庭建筑艺术的杰出代表。当15世纪拜占庭陷落以后，土耳其人只在教堂外的四个角上添了四条尖顶圆柱，就很自然地改造为清真寺了。
