Akhirnya renovasi besar-besaran dilakukan agar tak terkena gempa di awal abad ke-14. Keistimewaan bangunan ini terletak pada bentuk kubahnya yang besar dan tinggi. Ukuran tenghnya 30 m. Tinggi dan fundamennya 54 m. Interiornya dihiasi mosaik dan fresko, tiang-tiangnya terbuat dari pualam warna-warni, dan dindingnya dihiasi ukiran.
Saat Konstantinopel ditaklukkan Sultan Mehmed II pada hari Selasa 27 Mei 1453 dan memasuki kota itu, Mehmed II turun dari kudanya dan bersujud syukur kepada Allah, lalu pergi ke Gereja Hagia Sophia dan memerintahkan mengubahnya menjadi masjid yang dikenal dengan Aya Sofia. Jumatnya langsung diubah menjadi masjid untuk salat Jumat.
Lantas selama hampir 500 tahun Hagia Sophia berfungsi sebagai mesjid. Patung, salib, dan lukisannya sudah dicopot atau ditutupi cat.
Pada tahun 1937, Mustafa Kemal Atatürk mengubah status Hagia Sophia menjadi museum. Mulailah proyek "Pembongkaran Hagia Sophia". Beberapa bagian dinding dan langit-langit dikerok dari cat-cat kaligrafi hingga ditemukan kembali lukisan-lukisan sakral Kristen.
Sejak saat itu, Masjid Aya Sofya dijadikan salah satu objek wisata terkenal oleh pemerintah Turki di Istambul. Nilai sejarahnya tertutupi gaya arsitektur Bizantium yang indah mempesona.
Surat-surat di Masjid Hagia Sophia
Didalam Hagia Sophia terdapat surat-surat dari khilafah Utsmaniyah yang berfungsi untuk menjamin, melindungi, dan memakmurkan warganya ataupun orang asing pembawa suaka. Terdapat sekitar 10.000 sampel surat yang ditujukan maupun yang dikeluarkan kepada kholifah.- Surat tertua ialah surat sertifikat tanah untuk para pengungsi Yahudi pada tahun 1519 yang lari dari Inkuisisi Spanyol pasca jatuhnya pemerintahan Islam di Al-Andalus.
- Surat ucapan terima kasih dari Pemerintah Amerika Serikat atas bantuan pangan yang dikirim khalifah pasca Revolusi Amerika abad ke-18.
- Surat jaminan perlindungan kepada Raja Swedia yang diusir tentara Rusia pada 7 Agustus 1709.
- Surat yang memberi izin dan ongkos kepada 30 keluarga Yunani yang beremigrasi ke Rusia pada tanggal 13 Rabiul Akhir 1282 H (5 September 1865).Belakangan mereka kembali ke wilayah khilafah.
- Peraturan bebas [[cukai] barang bawaan orang-orang Rusia yang mencari suaka ke wilayah khilafah pasca Revolusi Bolshevik tanggal 25 Desember 1920 M.
