Katolik Kilisesi’nin Ayasofya’ya bakışının, Katoliklerin Ortodoks kilisesine bakışı ile şekillendiği söylenebilir. Roma Latin Katolik Kilisesi ile İstanbul’daki Rum Ortodoks Kilisesi arasındaki rekabet, kimilerine göre her ne kadar 8. yüzyılda başlayan ‘ikona kırıcılık’ (ikonoklazm) hareketine dayandırılsa da, bunun çok daha erken dönemlere, yani İstanbul’un Doğu Roma’nın başkenti olması ve bu vesileyle İmparatorun Ayasofya’yı inşasıyla birlikte başladığını söylemek mümkün.
I. Konstantin 325’te İstanbul’u kendi imparatorluğunun yeni başkenti ilan etmekle devleti, Latin kültürünün hâkim olduğu Roma’yı terk edip Grek kültürünün hâkim olduğu bir coğrafyaya taşımış oluyordu. İleride Rum adını alacak olan Greklerin, İstanbul’da Boğaz’ın çevresine yerleşmesinin MÖ 8. yüzyıla tarihlendiği tahmin edilir. İmparatorluk başkentinin buraya nakledilmesi bir yandan eski başkentteki Hıristiyan din adamları hiyerarşisini rahatsız ederken, yeni başkentteki din adamlarına, yani Rumlara yeni bir imkân sunmuş oluyordu.
Doğu Roma ile Batı Roma arasındaki bu kültürel gerilim, tarih boyunca dinî ve siyasî alanda çeşitli vesilelerle nüksederek devam edecektir. Batı Roma’daki kilisenin başında yer alan başpiskopos aynı zamanda Papalık unvanına sahip olduğu için Doğu Roma’daki başpiskoposun Patrik olarak kendisine ‘her konuda kayıtsız ve şartsız’ tâbi olması gerektiğini dile getirir. Bunu her türlü ilişkilerinde açıkça ızhar etmesi, tabii olarak iki şehirdeki kilise hiyerarşisinin karşı karşıya gelmesine sebep olur. Katolik Kilisesi’nin, başta İstanbul’daki Ortodoks Kilisesi olmak üzere, Hıristiyanların tamamına yukarıdan bakan, tartışmasız itaat bekleyen kibirli tavrı, özellikle Ortodoks kiliseleri ile ilişkilerinde bir engel teşkil etmiştir. Aforozlaşmalar ile başlayan gerilimli ilişki, nihayet 4. Haçlı seferinde en çirkin yüzüyle kendini gösterir.
MÖ 512’de şehir Greklerin elinden Perslerin eline geçer. MÖ 343’te Atinalıların denizden kuşatmalarıyla birlikte yeniden Grek hakimiyeti başlar. Miladi 196’da Roma İmparatoru Septimus Severus (ö. 211) İstanbul’u işgal edip yerle bir ettikten sonra, burada daha büyük bir şehrin kurulması kararını alır. Şehrin kaderi, ilk Hıristiyan Roma İmparatoru olarak bilinen Konstantin’in (324-337) 324’te şehrin adını önce Yeni Roma, daha sonra Konstantinopolis olarak değiştirmesi, uzun bir imar faaliyetinden sonra resmen 330’da başkent olarak açılışını yapması ve Ayasofya Bazilikası’nı inşası ile değişir. I. Konstantin’e göre bu şehir, her zaman Cermenlerin tehdidi altında olan Roma’dan daha güvenli bir konumda yer almaktaydı.
Ayasofya’nın inşasına yeni imparator II. Konstantios (337-360) zamanında devam edilir. Tarihçiler Ayasofya’ya verilen ilk ismin ‘Megale Ekklesia’ yani ‘Büyük Kilise’ olduğunu, ardından “Tanrı’nın hikmeti” mânâsında Hz. İsa’ya nispetle önce sadece ‘Sofya’, daha sonra da “Kutsal Hikmet” anlamına gelen ‘Ayasofya’ adının verildiğini nakleder.