Después del devastador incendio del año 404, provocado en tiempos del emperador Arcadio, oo quedó nada más que las cenizas; la causa fue una revuelta surgida a consecuencia de la condena de destierro de San Juan Crisóstomo. Arcadio era hijo de Teodosio, nació en España y fue elevado al trono juntamente con su hermano Honorio, con quien repartió el imperio, quedándose él con el de Oriente; fue cristiano e impuso en todo su vasto imperio la religión de Cristo, confiscando todos ¡os templos paganos.

Teodosio II volvió a edificar el templo nuevamente en un afán de que aquella joya arquitectónica quedara para la posteridad; eso ocurría en el año 415.

Cien años más tarde, esta iglesia y con ella la mayor parte de Constantinopla, era pasto de las llamas, durante un levantamiento, llamado de Nica, contra el emperador Justiniano, del que logró salir con vida gracias a ¡a prudencia de Teodora, que no queriendo abandonar el palacio, pudo salvarlo; ésta era la segunda vez que la catedral de Santa Sofía era pasto de la furia desencadenada de los hombres.

Justiniano, no obstante, se propuso edificar nuevamente Santa Sofía, que sería más grande y más hermosa. Los arquitectos Antemio de Tralles e Isidoro de Mileto que eran los más famosos arquitectos de la Roma Oriental, se encargaron de convertir en realidad el sueño de Justiniano. “Un ángel le muestra los planos durante el sueño”, decía el pueblo. Antemio era de Tralles, ciudad rica en monumentos, situada en las colinas del valle del Menderes en el Asia Menor, gran matemático y no peor arquitecto, llevó a cabo notabilísimos estudios e investigaciones sobre mecánica, fue inventor de algunos artilugios, en óptica también fue un avanzado investigador, pero quiso la desgracia que mientras trabajaba para Justiniano, le sobreviniera la muerte. Su obra fue continuada por Isidoro que era oriundo de Mileto ciudad cuyos tres puertos abiertos al comercio hicieron de ella ¡a más próspera y famosa colonia griega en la costa de Jonia. En primer lugar se preparó una gran explanada formada por grandiosos bloques de piedra y encima se vertió una descomunal masa de concreto de más de 20 m de espesor y sobre estos formidables cimientos se levantó todo el edificio que es prodigio de belleza y estabilidad arquitectónica sin par.

Las obras costaron 180 quintales de oro. Millares de obreros llevaron durante la construcción todas las riquezas del imperio oriental: el más hermoso mármol, las mejores columnas; adornaban las paredes mosaicos de oro. El día 27 de diciembre del año 537 fue inaugurada la nueva y fabulosa Santa Sofía por el patriarca Menas y Justiniano pudo decir, pleno de satisfacción y con los ojos puestos en el cielo: “Doy gracias a Dios que me ha considerado digno de cumplir una obra tal.”

En el año 557 la cúpula se hundió quedando casi destruida. Se atribuye el hundimiento a que la cúpula no tenía forma hemisférica, sino que era rebajada y este motivo fue probablemente el causante del derrumbamiento.