كانت سابقا كاتدرائية بنيت في زمن الإمبراطورية البيزنطية حولت بعدها إلى مسجد في زمن الامبراطورية العثمانية.
في عام 1934 وقع كمال أتاتورك مرسوما رئاسيا أصبحت الكاتدرائية بموجبه متحفا.
أدرجت منظمة اليونسكو عام 1985 متحف آيا صوفيا في قائمة التراث العالمي.
أعلن الرئيس التركي أردوغان تحويل المتحف إلى مسجد عام ٢٠٢٠.
أثار قرار تحويل المتحف إلى مسجد انتقادات في الخارج خصوصاً من اليونان.