Ayasofya'nın altında, toplam uzunluğu yaklaşık 1 kilometreyi bulan tüneller, mahzenler ve yer altı mezar yapıları bulunmaktadır. Bazı önemli yapılar: Hipoje: Ayasofya'nın inşası sırasında değil, M.S. 4. yüzyıla tarihlenen bir yer altı mezar yapısıdır. Kuzeydoğu cephesi önündeki mezar yapısı: Yerin 4 metre altında yer alır. Dış avlu altyapısı: 6. yüzyıla tarihlenen mahzen yapıları. Bu yapılar, bakımsızlık nedeniyle hasar görmüş olup, temizlik ve restorasyon çalışmaları planlanmaktadır.