走进圣索非亚大教堂，最令人震撼的是那种无所不包的空间感和超脱俗世的光照效果。“也许有人会说，教堂内部的光线不是来自太阳，”普罗柯比继续写道，“其实照射入内的光线极为充足，令整座教堂熠熠生辉。”中殿上方非常空阔，中央穹顶高高拱起，下方由四个巨大的拱形支撑，再往下则是两层拱形游廊。如此恢宏的结构，看起来却轻若无物，仿佛自高处悬垂而下——用普罗柯比的话来说，就是从天而降。如此显眼的穹顶是前所未有的。罗马的万神殿在内部看来确实恢宏壮观，但并非为了远观的视觉效果而设计。圣索非亚大教堂却巍然俯瞰着全城与周边的水域和陆地，象征着人世与神界共存于天地之间。
据说查士丁尼大帝看到教堂落成后，曾盛赞它比所罗门圣殿还要雄伟壮丽。也许他当时还想到了其他一些近似的教堂，例如富可敌国的安妮西亚·朱莉安娜（Anicia Juliana）公主于公元527年在君士坦丁堡建成的圣波里尤克托斯教堂（The Church of St Polyeuktos），比圣索非亚大教堂早了整整10年[131]，但这座教堂在约11世纪被毁，从现存的遗迹来看，的确曾是一座规模可观、极其华美的建筑——是圣索非亚大教堂落成前整个君士坦丁堡最宏大的建筑，也许还是第一座将方形礼堂与穹顶结构融为一体的建筑。圣索非亚大教堂的天花板皆以黄金覆盖（这倒不失为一种藏富的好方式），石雕上是繁复华美的葡萄藤图案，环绕教堂的内壁都刻着诗句。色彩丰富的大理石、深浅不一的紫色斑岩，还有熠熠生辉的紫水晶与珍珠母贝，一派珠光宝气，烘托着大殿陈设的各色雕塑，其中包括精美的柱头雕刻和孔雀雕像。这一方神圣天地，既包罗万象，又让人如身临圣境，直接影响着其气质和外观。一些雕刻师与工匠肯定在这两方面都下足了功夫[132]。他们在教堂的穹顶上镶嵌闪闪发亮的马赛克，光线交错折叠，让恢宏建筑的线条融于一片流光溢彩之中。据说10世纪时曾有一队俄国使节代表基辅罗斯大公弗拉基米尔到访此地，对圣索非亚大教堂做出了这样一番描述：“我们不知是身处天堂还是人间。因为人间不应有如此盛景，令人竟不知该如何描绘。”[133]朱莉安娜的教堂上刻着铭文，大言不惭地吹嘘她在修建教堂方面的智慧甚至远超所罗门王（应该仅仅是指建筑方面），但真正流芳百世的却是这座圣索非亚大教堂，当然这都应该归功于查士丁尼时代那些数学家兼建筑师的智慧。