在3世纪，此处已经出现一座教堂。目前的建筑建于8世纪，模仿了君士坦丁堡（今土耳其伊斯坦布尔）的圣索非亚大教堂。1205年，第四次十字军攻占该城，圣索非亚教堂改为塞萨洛尼基的主教座堂，直到1246年拜占庭帝国收复该城。1430年3月29日奥斯曼帝国苏丹穆拉德二世征服塞萨洛尼基后，该堂改为清真寺。1912年塞萨洛尼基解放后又改为教堂。该堂采用希腊十字平面。该堂与伊斯坦布尔的玫瑰清真寺和卡朗德哈清真寺，以及伊兹尼克已被毁的圣母升天教堂，均为典型的中期拜占庭式建筑。在圣像破坏运动期间，教堂的后殿饰以纯金镶嵌画