Ayasofya'nın tarihi eserleri arasında şunlar bulunmaktadır: Mozaikler: Ayasofya'da 867 yılından kalma Meryem Ana ve Çocuk İsa mozaiği, "Diesis" (Yakarış) mozaiği ve "Seraphim Melekler" mozaiği gibi önemli eserler bulunmaktadır. Hat Levhaları: Osmanlı döneminde eklenen, üzerinde Allah, Hz. Muhammed ve dört halifenin isimlerinin yazılı olduğu levhalar. Minareler: Ayasofya'ya Osmanlı döneminde eklenen iki minare. Türbeler: II. Selim, III. Murat, III. Mehmet ve şehzadeler türbeleri. Diğer Eklemeler: Hünkar mahfili, minber, kütüphane, muvakkithane, şadırvan ve vaftizhane.