dóm Hagia Sophia je nejvýraznějším prvkem struktury. I když to bylo vyrobeno záměrem opustit budovy vytvořené do té doby, kupole Pantheonu je větší. Nicméně, je jedinečný ve stylu umístění kopule na čtvercovou základnu, která kombinuje světskou sílu kupole a spiritualitu křesťanství s bazilikovou formou.

první kupole postavena Anthemius & Isidorus bylo plánováno jako kruh. Ukázalo se však, že je to elipsa. Když se kupole zhroutila hlavně během zemětřesení v roce 558, Justinian pověřil Isidora mladšího, jehož strukturálně deformované umělecké dílo přežívá dodnes.

kupole má průměr 31,7 metru a výšku 55,6 metru od úrovně podlahy. Je podepřen oblouky mezi molami, tzv. pendentivy, které byly v té době jedinečné.

sluneční světlo, které se vznáší po celém kostele a svítí na zlacené mozaiky, vstupuje většinou ze čtyřiceti oken obklopujících základnu kupole. Okna jsou nejen zdrojem světla, ale také alarmem poruchy v kopuli. Také uvolňují tlak kopule na pendentivy.

” ve skutečnosti by se dalo říci, že jeho interiér není osvětlen zvenčí sluncem, ale tato záře v něm vzniká, takové množství světla koupe tuto svatyni. “Procopius, stavby

“…na korunách oblouků spočívá kruhová struktura zaobleného tvaru; to je od tam, že denní světlo vždy první úsměvy… a odpočívá na této kruhové struktury obrovská kopule dělá to nadmíru krásná…” Prokopa, Budov

půdní směsi kopule se skládá pouze z malty a cihel. Čas od času byly provedeny restaurování pro posílení struktury.

věřilo se, že původně tam byl obrovský kříž a později mozaika Krista Pantocrator, který je myšlenka, aby se zhroutil při zemětřesení. Během Fossati restaurování, verš z Koránu byl napsán M. Izzet Efendi ve středu kupole.