W 1453 r. Konstantynopol padł łupem Arabów, którzy podbili miasto, a Hagię Sophię przekształcili na meczet. W tym celu dobudowano minarety, z których muezini nawoływali do modlitwy. W środku świątyni pojawiły się duże tarcze z napisami w języku arabskim, które zasłaniają wizerunki świętych chrześcijańskich (w islamie niedozwolone są takie przedstawienia).
1934 r. meczet został przekształcony na muzeum, a świątynia została wpisana na listę światowego dziedzictwa UNESCO.