Ayasofya, erken dönem kilise mimarisi düşünüldüğünde devrim niteliğinde bir yapıydı. Roma kiliseleri, eski bir Roma yapısı olan Bazilika'dan sonra modellenmiştir. Bu yapılarda gösterişli kubbeler olmazdı.

Ayasofya, devasa yuvarlak kubbeye sahip ilk Roma kilisesiydi. Avrupa'da bu büyüklükteki kubbeler ancak Rönesans döneminde inşa edildi. Ayasofya bunu 1000 yıl önceden başarmıştı. Bu nedenle Ayasofya dünya mimarlık tarihinde çok önemlidir.