Aja Sofija (grč. Ἁγίa Σοφία, Hagía Sophía: Sveta Mudrost), monumentalna bazilika u Istanbulu, remek-djelo bizantske arhitekture, jedno od najsmjelijih arhitektonskih ostvarenja uopće. Izgradnja je započela 532. u doba cara Justinijana, koji je gradnju povjerio Antemiju iz Trala i Izidoru iz Mileta. Crkva je posvećena 537. Godine 558. urušila se glavna kupola nakon potresa, a novu je, 7 m višu, sagradio Izidor Mlađi. Godine 1453. pretvorena je u džamiju; pritom su joj dograđeni minareti, a u unutrašnjosti izvedene znatne preinake. Po nalogu Kemala Atatürka pretvorena je 1934. u muzej; tada su otkriveni mnogi mozaici i arheološki ostatci starije Konstantinove bazilike. Na poticaj turskoga predsjednika Recepa Tayyipa Erdoğana, u srpnju 2020. ponovno postaje džamija (odluka iz 1934. sudskom je presudom proglašena nezakonitom, a Aja Sofija stavljena je pod državnu Upravu za vjerske poslove).
Aja Sofija je bazilika s kupolom, postavljenom tako da ne narušava osnovni raspored longitudinalne bazilike; unutrašnjost joj je gotovo četvrtasta tlorisa, podijeljena dvama redovima stupova na tri broda. Srednji je brod širi od bočnih i završava apsidom. Sredina crkve pokrivena je kupolom (promjer 32 m, visina 54 m). Glavni teret tako goleme kupole nose četiri luka koja se dižu na četiri pilastra. Nad bočnim brodovima nalaze se galerije. U crkvu, pred kojom je velik atrij, ulazi se kroz dvostruki narteks. Jedinstveno osmišljen prostor Aje Sofije i njezina raskošna unutrašnjost najvrjednije je ostvarenje bizantske arhitekture i s njom povezane dekorativne umjetnosti (→ bizantska umjetnost); stoljećima je bila uzor bizantskomu crkvenom graditeljstvu, a utjecala je i na osmanlijsko graditeljstvo. Od 1985. na UNESCO-ovu popisu svjetske kulturne baštine.