Wrażenie unoszenia się w powietrzu kopuły świątyni uzyskano poprzez wykonanie jej postawy z okien.
Hagia Sophia to świątynia wybudowana na planie krzyża równoramiennego. Jej zwieńczenie stanowi kopuła mająca średnicę równą 30 m, która jest podtrzymywana przez cztery filary.