Църквата „Света София“ е катедралният храм на българската столица, дал и името на града. Тя става последния дом на патриарха на българската литература Иван Вазов – неговият гроб е в източната част на градината на „Света София“. В близост до нея през 1873 г. е обесен Апостола на Свободата – Васил Левски. Тя е проучвана и реставрирана под ръководството на професор Богдан Филов и архитект Александър Рашенов. Църквата няма камбанария. Нейната камбана се намира пред входа на църквата и е окачена на дърво.
Началото на храм „Св. София” (Божия Премъдрост) е от средата на V век при император Маркиан или при Лъв I Тракиец. Археолозите посочват, че е издигнат върху некропол на стария град Сердика и на други по-стари църкви от IV век.
През следващите векове църквата „Света София“ е била съборна църква, а през XIV по време на Второто българско царство става митрополитска църква и дава името си на града.
След падането на България под османска власт „Света София“ е превърната в джамия. Построено е минаре, а фреските в църквата са унищожени. През XV век при земетресения минарето е разрушено, като през XVI то отново е възстановено. Нов земетръс срива пак минарето, след което османците се отказват от тази джамия и я превръщат в склад.
През 1878 г. българите от София посрещат пред полуразрушената църква войските на генерал Гурко. През XIX кулите на високия храм се използват от пожарната команда на София.
Едва през 1930 г. след възстановяване на сградата започват богослужения в църквата „Света София“. През 1935 г. проф. Богдан Филов извършва проучвания и реставрация в църквата. Църквата е реставрирана през 80-те и 90-те години на XX. При последните реставрации е възстановен и Паметникът на Незнайния воин по проект на Никола Николов.
Между 2012 г. и 2013 г. към църквата по проект на Васил Китов е изграден подземен музей, където са консервирани гробници.
Църквата „Света София“ е архитектурна ценност от ранния християнски период .