Şehir surlarının 1.8 km. Batısında Ayasofya Semti’nde olan ve bugün müze olan yapı denizden 100 m. içerdedir. Trabzon İmparatorlu’ğunun sembolü olan, imparatorların taç giydiği bu gösterişli kilise, 1.Manuel (1238-1263) tarafından 1250-60 yılları arasında daha eski bir dini yapının yerine yaptırılmış, Osmanlı fetihten sonra (1584) camiye dönüştürülmüş 1.Dünya savaşı sırasında Trabzon’u işgal eden Ruslar tarafından depo ve askeri hastane olarak kullanılmıştır.
    
Geç dönem Bizans sanatının ve Trabzon tarzı mimarinin en önemli yapıtlarından biri olan Ayasofya (Hagia Sophia) adı kutsal bilgelik anlamına gelir ki Hz.İsanın sıfatlarından biridir. İstanbul, Haçlı seferine çıkan Latinler tarafından işgal edilince, Gürcü kraliçesi halaları Tamar’a sığınan Doğu Roma İmparatoru Komnenos hanedanından iki kardeş , kendini deviren hanedanı tanımayarak burada kendini imparator ilan etmişti. İstanbuldaki Ayasofya'ya rakip olarak da bu kiliseyi yaptırmıştı.  
 

 

    

 Ayasofya ilk olarak 1916 yılında Rus arkeologlar tarafından incelenmiştir. Daha sonra bir İngiliz heyeti yapıyı incelemişse de Russel Trust’ın altı yıl süren olağanüstü çalışması (1957-1963) sırasında boyanan freskler özenle temizlenmiş (yazık ki bir kısmı kurtarılamamış), yapı restore edilmiş, ardından 1960 yılında ibadete kapatılmış ve 1964 yılında müze haline dönüştürülmüştür. Daha sonra David Winfield, Talbot Rice ve A.Bryer’ın incelemeleri ve tüm çalışmaların yayınlanması bu muhteşem yapının çok özel geçmişinin aydınlanmasına yardımcı olmuştur.
Evliya Çelebi’nin 17.yüzyılda yazdığı seyehatnamesinde kilisenin nasıl camiye dönüştürüldüğünü yazar: “Ayasofya, deniz kenarındadır. Kafirler zamanında yapılmıştır. Sonra Körlet Ali Bey adında bir vali, padişah hazretlerine bildirdikten sonra, bunu padişahın emri üzerine zaptederek 991 yılında (hicri) bir mahfil ve minber ilavesiyle gönül açıcı bir cami haline sokmuştur.” (Seyehannamelerde Trabzon, 55)
Yapı kuzey, güney, batısında olmak üzere üç kapıya ve güneyinde altı, kuzeyinde altı, batısından bir pencereye sahiptir. Manastır, bir kaç bölümden meydana gelmiştir:
1- Üç apsipli dörtgen planlı Ana kilise; merkez apsid dıştan beşgen yapıdadır
2- Mozaik döşeme
3- Üç adet sundurma
4- 18 mezar yerinin bulunduğu platform
5- Üç apsid ve dört sütundan oluşan küçük bir kilise; ana kilsenin kuzeydeki sundurmasının 4 m. uzağındadır.
6- Ana kilisenin 22 m. batısında çan kulesi
7- Manastıra ait yapıların geriye kalan izleri; bunlardan en önemlisi olan ve 1893’te çekilen fotoğraflarda gözüken kubbe şeklindeki giriş kapısı yok edilmiştir.
 

 

 

 

 Ana kilisedeki duvar yazılarından birisi 1291 tarihlidir ve Trabzon İmparatoru Büyük Komnenos 1.Manuel’i (1238-63) betimlemektedir [Millet, BCH,19 (1895), 429]. Ana kilisedeki duvar yazıları, 23 Kasım 1291, 21 Mayıs 1293, 1441/42, 1442/43, 1451/52, 1452/53, Nisan 1474 ve 1508/9 rahiplerin mezar kitabeleridir. 1340 tarihli mezar kitabesi ise astronom Constantine Loukites’e aittir [C. Mango, “Notes on Byzantine Monuments”, DOP, 23-24 (1970), 368].
Mimarisinde Gürcü etkisi hakim olan ana kilisenin podyumundaki mezarlar, kilise ile aynı dönem yapılmış olmalıdır. Buradaki yazılarda Gürcü ustaların kilise inşaatında çalıştığı ve gömüldüğüne dair izler vardır. Talbot Rice bunları kopyalamış ve çözmüştür: Gurieli, Guria burada gömülü...
(Talbot Rice, Haghia Sophia, 156-60 ve fig.122)
Yapının dış cephelerinde kabartma olarak geometrik ve bitkisel desenler, fantastik yaratıklar işlenmiştir. Manastırın giriş kapısının hemen üstündeki tek başlı kartal kabartması Trabzon İmparatoru Büyük Komnenos ailesinin sembolüdür ve Bizans’ın çift başlı kartalından yapı olarak farklıdır. Doğu dış duvarına kesici aletlerle çizilen gemi motifleri çeşitli Akdeniz uygarlıklarına ve limanı ziyaret eden gemilere aittir. Bu çizimleri yapan kişi yada kişilerin bir profesyonelin elinden çıkması ihtimali büyükse de, kutsal bir mekanın duvarına, ne amaçla ve ne zaman yapıldığı bilinmiyor. Bu çizimlerden hem kürek hem de yelken ihtiva eden bir tanesi, kilise yapılmadan onlarca asır önce Karadeniz’i, Akdeniz’i dolaşan Hellen teknelerine (belkide Argo’ya) benzemektedir. Yine kilise kapısı üzerindeki kabartmalarda yer alan ve Türk bayrağına şaşılacak kadar benzeyen, sola dönük hilal şeklinde ay ve güneş şeklinde yıldız kabartması bir Hellen, Roma, Selçuk, yada Gürcü sembolü olmayıp, Karadeniz bölgesinde binlerce yıldır bilinen “Mithra kültünden” miras dinsel kökenli bir motiftir. Ayasofya’nın inşaatından asırlar önce Pontos İmparatoru Mithridates’in sikkelerinde aynı sembolü görmek mümkündür. Sembolün kaynağı, Aryen kültürlerde güneşe ve ışığa tapınma ritüeli, Ahura Mazda ve Zerdüştlüğün etkisidir. Burada hilal geceyi ve kötülüğü, güneş gündüzü yani iyiliği temsil etmektedir. Doğu Karadeniz’de aynı kültürün masum bir uzantısı, yağmurlu havalarda “güneş duası”na çıkmak ve Tanrı’ya değil de bizzat güneşe, göğü aydınlatması için dua etmek geleneği (Trabzon’da “gus gus gera”, “Rize’de babra bubrik”) yakın zamana kadar yayla hayatında devam ettiriliyordu.
Hiç bir Bizans kilisesinde olmayan Çan kulesinin inşaatına 1426/27 de başlandığı bir duvar yazısında görülmektedir ve ikinci kattaki şapelde 1442/43 tarihli çizimler ve 1444 tarihli bir mezar kitabesi vardır(Fallmerayer, OF,II, 95:Millet, BHC,19, 432).
Venedik tarzını andıran dört köşe Çan Kuledesinki freskler Russel Trust tarafından 1961 yılında temizlenip açığa çıkarılmıştır. 20 m. yüksekliğindedir ve 5.60 ´ 5.02 m. alan kaplamaktadır. I.B.Papadopoulos, Kulenin yıldızları gözlemek hatta astronomi dersleri vermek amacıyla kullanıldığı yazmaktadır. Bunun yanı sıra kule, bir ihtimal deniz feneri gibi kullanılmış da olabilir.
Alman,tıp ve felsefe doktoru olan Koch’un Trabzon anıları (1843) Ayasofya’nın karanlık bir dönemini aydınlatır; kilise terkedilmiştir, buğday deposu olarak kullanılmaktadır, çatısı ise bitkilerle kaplıdır:
“Ayasofya kilisesi şehirden onbeş dakika uzaklıktadır. Eskiden muhakkak önemli bir manastıra aitti. Çünkü hala, avluda sona eren duvarlar ve sair binaların kalıntıları bulunur. Kilisenin biçimi ufak olmasına rağmen tam olmasa da genelde İstanbul’daki Ayasofya camiine benzer. İç kısmını, bir Türk buğday deposu olarak kullandığı için görmedim. Delhizlerinde doğu kiliselerine ait kötü duvar resimlerinin izleri görülmektedir. Müslüman fanatikler taşlarla resimleri karalamaya çalışmış, fakat onlardaki sanat özelliği kaybolmamışsa da aynı taşkınlığın özellikle cümle kapısının arabesk tarzı heykellerde ortaya çıkması oldukça üzücüdür. Kilisenin her iki tarafında şapeller vardır. İçerisi dik olarak durabileceğim kadar büyüklükte olup, uzatılan eller karşıya değebilir. Beni boş ve kokulu iç kısımdan çok, oldukça eğik taş plakalarla örtünmüş çatı ilgilendiriyordu. Çatıyı kaplayan taş aralıklardan, çağımız mimarisinde yaprakları hala önemli rol oynaya deve dikeni yayılmıştı...”
 

 

   

 Kilisenin iç kısmında, apsidin, duvarların, kubbe, tonoz ve kemerlerin fresko tekniğinde kutsal kitap’tan alınmış çeşitli konular ile İsa, Meryem ve azizlerin portreleri bulunmaktadır. Batı kolunda son akşam yemeği ve ayak yıkama sanesi, kubbenin ortasında elinde kutsal kitap ve başında hare olan İsa, çevresinde aşağıya doğru sırayla azizler, dört köşede ise dört incil yazarı, güney duvarında Baptist John, batı duvarında “dorminition” diğer kollarda müjde (presentation), çarmığa geriliş (Crucifixion), Epitaphios Threnos, Anastasis betimlenmiştir.

  

 

 David Winfield, AyaSofya duvarlarında yüz civarında desen çeşidi bulmuş ve bunları analiz etmeye çalışmıştır. Kilise'de rastlanılna çok sayıda relyef ve dekoratif süslemenin Hellenistik ögelerin yanısıra Selçuklu eserleriyle benzerlikler göstermesi şaşırtıcıdır. Aşağıda solda görülen Selçuk halı desenleri, Konya Aksaray Sultan Han, Konya Alaattin Camii, Konya Büyük Karatay Medrese deki süslemelere benzer ögeler Kilise süslemelerinde kullanılmıştır. Solda, Bizans'ın çift başlı Kartalına karşılık, Trabzon İmparatırlarının "tek başlı kartal - aetos" imgesi; sağda Hilal ve güneş şeklinde ki yıldız motifi.

                            

 

Trabzon bölgesinde bulunup "Ayasofya Müzesine" taşınan iki arkeolojik buluntu.
1- Devasa boyutlarda bir küp[ yiyecek, içecek saklamak için kullanılacağı gibi, antik dönemlerde ölülerin cesetlerini yada küllerini saklamak içinde kullanılıyordu]
2 - Boğa başı [Muhtemelen Hellenistik döneme ait bir sembol]
 

 

 

T.Talbot Rice'a göre Aya Sofya Kilisesinin denize bakan cephesindeki apsidler üzerinde duvarın taşların kazılmasıyla çizilen gemi graffitileri 17.yüzyılın başlarında yapılmıştır. Bu gemilerin çoğu 16.yüzyılda kullanışlan türdendir. Rice'a göre Milet şehrindeki Delphinion hamamının duvarlarındaki graffitilerle bu kilise duvarındaki gemilerin bazıları benzerdir [Ayrıntılı bilgi için bak. D.Talbot Rice...The Church of Hagia Sophia Sf.249 - 250]. Buradaki gemi motifi Milet'li gemicilerinin kullandıkları tiptedir [Aynı eser. Sf.249.örnek 134 A]134 B çizimli graffitinin benzeri ise Arina'daki Thesion duvarındaki graffitinin benzeridir.
 

 

 

   

En şaşırtıcı çizimlerden biriside Sağda  görülen teknedir, orijini hakkında net bir fikir olmamakla birlikte çok eski dönemlerde kullanıldığı tahmin edilmektedir. Yukarıda solda  çizimi gösterilen tekneyle Nuh Aleysselamın teknesi betimlenmişolmalıdır.