Doğu Roma İmparatorluğu'nun İstanbul'a yaptığı en büyük kilise olan Ayasofya, aynı yerde üç kez inşa edildi.
Yunanların hakim olduğu (MÖ 660-MS 73) Byzantium şehrinde, bugünkü Ayasofya'nun bulunduğu yere yapılan dini yapı, Roma İmparatoru Septimius Severus tarafından tahrip edildi.
Roma İmparatorluğu hakimiyetindeki şehirde, I. Konstantin'in oğlu II. Konstantin tarafından 360 yılında aynı yere inşa edilen yapı, Hagia Sophia (Kutsal Bilgelik) olarak isimlendirildi. 1. Ayasofya, Doğu Roma İmparatoru Arkadios'un eşi Evdokia'nın Ayasofya önüne gümüş kaplamalı bir heykelinin dikilmesi üzerine çıkan ayaklanmada, yapılışından 44 yıl sonra büyük ölçüde yıkıldı.
Arkadios'un ardından başa geçen İmparator II. Theodosios tarafından mimar Ruffinos'a yeniden yaptırılan Ayasofya, 10 Ekim 415'te ibadete açıldı. 2. Ayasofya, 532'ye kadar şehrin en büyük kilisesi olarak varlığını devam ettirdi.
2. Ayasofya, I. Justinianus döneminde çıkan "Nika İsyanı" sırasında açılışından 117 yıl sonra 532'de yakılıp yıkıldı.
Ayasofya 5 yılda yeniden inşa edildi
Nika İsyanından 39 gün sonra I. Justinianus tarafından Ayasofya'nın inşasına yeniden başlandı.