Hagia Sophia sudah beberapa kali mengalami perubahan fungsi, serta dilakukan renovasi dan perluasan beberapa kali selama berabad-abad ini. Pada masa penaklukan Ottoman di Istanbul pada 1453, Hagia Sophia berubah fungsi menjadi masjid.

Salah satu keunikannya adalah perpaduan mosaik khas era Byzantium dan kaligrafi dari masa Kesultanan Ottoman.

Bangunan dipercantik dengan arsitektur yang menampilkan elemen khas Kesultanan Ottoman. Beberapa elemen seperti mihrab dan mimbar, tempat para ustad berceramah, ditambahkan.  Bahkan, sebuah perpustakaan juga dibangun di dalamnya. Pada 1935, Hagia Sophia diubah menjadi sebuah museum.

Meski begitu, dekorasi asli dari mosaik bunga dan geometris dari abad ke tujuh masih bertahan. Kemudian Pengadilan administrasi utama Turki mencabut status Hagia Sophia sebagai museum pada 10 Juli 2020.

Keputusan tersebut membuka jalan bagi pemerintah Turki untuk membuat situs bersejarah tersebut menjadi masjid. Presiden Turki Recep Tayyip Erdogan secara resmi mengubah Hagia Sophia menjadi masjid.