Վաղ շրջանի բյուզանդական ճարտարապետությունը նման է կամարների և սյուների դասական հռոմեական մոդելին, սակայն փոփոխության են ենթարկվել որոշ տարրեր, որոնք հատկապես բնորոշ են Սուրբ Սերգեյի և Բաքոսի եկեղեցուն։ Ստամբուլի ամենահին գործող բյուզանդական եկեղեցին (չնայած որ կիսաքանդ է) Ստուդիոսի եկեղեցին է։ Եկեղեցին կառուցվել է 454 թվականին։ Հետագայում վերաօծվել է որպես Իմրահոր մզկիթի[135]։ 1261 թվականին, Կոստանդնուպոլսի գրավումից հետո, բյուզանդացիները մեծացրել են պահպանված երկու խոշոր եկեղեցիները եկեղեցիները՝ Խորայի եկեղեցին և Փամակարիստոսի եկեղեցին։ Բյուզանդական ճարտարապետության գլուխգործոցներից և Ստամբուլի ամենատեսարժան վայրերից մեկը համարվում է Այա Սոֆիան։ Գմբեթի հետ միասին տաճարն ունի 31 մետր (102 ոտնաչափ) բարձրություն[136]։ Մի քանի հարյուրամյակ շարունակ Այա Սոֆիան եղել է աշխարհի ամենամեծ տաճարը։ Հետագայում տաճարը վեր է ածվել մզկիթի։ 1935 թվականից սկսած Այա Սոֆիան գործող թանգարան է[57]։