Det ble bygget som kirke i årene 532–537 av Justinianus I og anses for å være det største og mest imponerende bysantinske monumentet i Istanbul. Byggingen begynte 23. februar 532, og kirken ble åpnet 27. desember 537. Av bysantinerne selv ble den betegnet som acheiropoiet (gresk: «ikke av menneskehånd»). Byggverket er imidlertid ikke typisk for bysantinsk arkitektur fordi dimensjonene er ubysantinske og vestlige. Det ble et eksperiment aldri siden gjentatt i bysantinsk arkitektur.