Ayasofya, Bizans mimarisi ve Bizans sanatı ile ilişkilendirilir. Ayasofya’nın kubbesi, Bizans mimarisinin en ünlü örneklerinden biridir ve kubbe teknolojisinde bir dönüm noktasıdır. Ayrıca, Ayasofya’da yer alan freskler ve mozaikler, Bizans sanatının önemli örnekleri olarak kabul edilir.