Византийские летописи повествуют о том, что на месте, где было решено воздвигнуть храм святой Софии, в годы правления императора Константина Великого (306-337 г.) была поначалу построена небольшая церковь-базилика. В 532 году, 5 января базилика была уничтожена во время народного восстания Ника. Император Юстиниан решил создать такой храм во славу Божию, который своими размерами и великолепием затмил бы все, созданное ранее. По преданию, императору Юстиниану во сне явился Ангел и показал ему образ нового храма. Юстиниан поручил строительство двум архитекторам: Анфимию из Тралл и Исидору из Милета. Траллы и Милет - древние греческие города в Малой Азии, процветающие, богатые торговые и культурные центры того времени.
Строительство было начато сразу же. Уже 23 февраля 532 года приступили к работе. Анфимию понадобилось неполных два месяца для создания проекта и подготовки к строительству. Самое же строительство продолжалось 5 лет 10 месяцев и 10 дней - сообщают византийские летописи.
Вообще православные храмы всегда строились удивительным, чудесным образом, и в этом отношении святая София - не исключение: средние сроки строительства практически всех шедевров русского православного зодчества - 5 лет.
Строительство храма святой Софии описывали многие византийские историки и хронисты.
Юстиниан повседневно наблюдал за ходом работ. Когда между зодчими и им возник спор о том, сколько окон должно быть в своде над алтарем, вновь явился Ангел Божий и дал совет сделать три окна в честь Троицы. О сил небесных сохранилось еще немало сведений. Специальные богослужения вдохновляли рабочих. На стройке работало 20 000 рабочих.
