Iniziata nel 532, forse, sul sito della prima cattedrale di Bisanzio, che era andata distrutta senza lasciare tracce in un incendio nei giorni della rivolta di Nika, la nuova chiesa fu rifatta completamente dopo un terremoto nel 740
Si tratta di una architettura interamente ricostruita da Giustiniano, per questo elemento fondamentale è la cupola, abside sporgente e due navate piccole; del quadriportico non rimane niente ma c’è ancora il nartece.
La chiesa si presenta come basilica a cupola con gallerie: la navata composta da due campate principali, la prima suddivisa in due parti disuguali coperte con volta a botte, la seconda quadrata e sormontata da una cupola; un antecoro coperto con volta a botte e un'abside chiusa all'esterno nei tre lati di un poligono; navate laterali, coperte a volta, terminanti in vani laterali, sono sormontate oggi da matronei coperti a volta come erano nell'edificio originario. Mentre tutto questo è costruito con grossi blocchi di calcare, le parti occidentali della chiesa sono costruite solo in mattoni: un nartece a due piani, coperti a volta; un atrio circondato da quattro portici, quelli del pianterreno con volte a botte; nonostante le differenze nel materiale, navata mediana, nartece e atrio sono ora assegna- ti a un'unica fase edificatoria, quella del 532.
Lo spazio interno è uno spazio tende ad essere centrale ma non riesce ancora ad esprimere questa forza, l’andamento è longitudinale (come quello di una basilica cristiana), compaiono le gallerie (che si affacciano sullo spazio interno) e proprio per la presenza della aperture delle gallerie sui due lati, assume una forma ancora longitudinale; l’esterno si caratterizza dall’abside sporgente e dall’alto tamburo.