โบสถ์เซนต์โซเฟียเป็นหนึ่งในโบสถ์เก่าแก่ของเมืองโซเฟีย ตัวอาคารหลักรูปกางเขนที่สร้างจากอิฐสีแดงที่ยังคงหลงเหลืออยู่ พร้อมด้วยหอคอยสองแห่งทางทิศตะวันออกและหอโดมอีกหนึ่งแห่ง สร้างขึ้นในช่วงกลางศตวรรษที่ 6 ในยุคไบแซนไทน์สมัยจักรพรรดิจัสติเนียนที่ 1 ซึ่งถือว่ามีอายุรุ่นราวคราวเดียวกับมหาวิหารชื่อเดียวกันในอิสตันบูล และเป็นมรดกสำคัญของสถาปัตยกรรมคริสเตียนยุคแรกในยุโรปตะวันออกเฉียงใต้ ในศตวรรษที่ 14 เมืองโซเฟียได้ชื่อมาจากโบสถ์แห่งนี้ และภาพของโบสถ์ยังคงปรากฏอยู่บนตราสัญลักษณ์ของเมืองจนถึงปัจจุบัน จุดเด่นภายในโบสถ์อยู่ที่พื้นเบื้องล่าง ซึ่งปูด้วยภาพโมเสกจากยุคคริสเตียนตอนต้น ลวดลายดอกไม้ สัตว์ และเรขาคณิตสลับซับซ้อน ต้องก้มลงมองอย่างละเอียดจึงจะสัมผัสได้ถึงความประณีตบรรจง เนื่องจาก "เซนต์โซเฟีย" หมายถึง "ปัญญาอันศักดิ์สิทธิ์" ภาพไอคอนภายในโบสถ์จึงวาดภาพโซเฟียเป็นพระคริสต์ในวัยเยาว์ประทับอยู่บนสายรุ้ง ซึ่งแตกต่างจากภาพนักบุญทั่วไปอย่างสิ้นเชิง อาคารแห่งนี้ผ่านเรื่องราวมาอย่างโชกโชน ทั้งภาพจิตรกรรมฝาผนังที่ถูกทำลายในศตวรรษที่ 12 การถูกเปลี่ยนเป็นมัสยิดในสมัยออตโตมัน และถูกทิ้งร้างหลังจากเกิดแผ่นดินไหวสองครั้งในศตวรรษที่ 19 จนกระทั่งได้รับการบูรณะและเปิดให้เข้าชมอีกครั้งในศตวรรษที่ 20 ใต้โบสถ์มีการจัดพื้นที่นิทรรศการทางโบราณคดี จัดแสดงโลงหิน สุสานโค้งก่ออิฐ และหลุมฝังศพหลายสิบแห่งจากศตวรรษที่ 3 ถึง 5 ของสุสานทางตะวันออกของเมืองเซอร์ดิกาในสมัยโรมันโบราณ รวมถึงซากปรักหักพังของโบสถ์รุ่นก่อนๆ ผนังด้านในของสุสานบางแห่งยังคงมีภาพวาดสี โดยสุสานแห่งหนึ่งจากศตวรรษที่ 5 ทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือมีชื่อเสียงจากจารึกสีแดงที่เขียนว่า "โฮโนริอุส ผู้รับใช้ของพระเจ้า" อย่าพลาดชม "เมืองใต้ดิน" ชั้นนี้เมื่อมาเยี่ยมชม ด้านหน้าประตูหลักของโบสถ์มีอนุสาวรีย์ทหารนิรนามและเปลวไฟนิรันดร์ ด้านข้างเป็นที่ฝังศพของนักเขียนชาวบัลแกเรีย อีวาน วาซอฟ และสามารถเดินไปเยี่ยมชมมหาวิหารอเล็กซานเดอร์ เนฟสกี ที่อยู่ใกล้เคียงได้