A Basílica de Santa Sofia, também conhecida como Hagia Sophia (em grego: Άγια Σοφία; transl.: Hagia Sophia, que significa "Sagrada Sabedoria"; em turco: Ayasofya) é um imponente edifício construído entre 532 e 537 pelo Império Bizantino para ser a catedral de Constantinopla (atualmente Istambul, na Turquia) e que foi convertido em mesquita em 1453 até ser transformado em museu, em 1935.
A primeira grande igreja no local foi construída pelo Imperador Constâncio, filho de Constantino, o Grande, mas foi destruída durante a Revolta de Nika de 532. O edifício foi reconstruído em sua forma atual entre 532 e 537 sob a supervisão pessoal do imperador Justiniano I, que mandou Paulo Silenciário compor um poema descrevendo a beleza da igreja, comparada por ele a um "campo de mármore", tantas as cores utilizadas[1]. É considerada o exemplo principal da arquitectura bizantina. De grande importância artística, seu interior foi decorado com mosaicos e colunas e esculturas de mármore. A riqueza e o nível artístico da basílica teria levado Justiniano a dizer Νενίκηκά σε Σολομών ("Salomão, eu te superei!").
Seus arquitetos foram Isidoro de Mileto e Antemio de Tralles, professores de geometria da Universidade de Constantinopla. Hagia Sophia é coberta por uma abóbada central com 31 m de diâmetro e 55,6 m de altura.
Durante 900 anos, a basílica foi a sede do Patriarca ortodoxo de Constantinopla e o principal cenário para cerimônias imperiais. Hagia Sophia foi convertida em uma mesquita após a tomada de Constantinopla pelos turcos otomanos comandados pelo Sultão Mehmed II, em 1453. Seus ricos mosaicos figurativos foram cobertos com emplastro. Por quase 500 anos, foi a principal mesquita de Istambul e serviu como modelo para muitas das grandes mesquitas otomanas da cidade, tais como a Mesquita Shehzade, a Mesquita Solimão e a Mesquita Rustem Paşa.
Em 1935, Kemal Atatürk ordenou a sua secularização e a basílica converteu-se em museu. Não obstante, os mosaicos coloridos remanesceram emplastrados na maior parte, e o edifício deteriorou-se. Uma missão da UNESCO em 1993 notou queda do emplastro, revestimentos de mármore sujos, janelas quebradas, pinturas decorativas danificadas pela umidade e falta de manutenção na ligação da telhadura. Desde então a limpeza, a telhadura e a restauração têm sido empreendidas. Os excepcionais mosaicos do assoalho e da parede que estavam cimentados desde 1453 agora são escavados gradualmente.