圣索菲亚教堂是索非亚城古老的教堂之一，现存红砖砌成的十字形主体连同东侧两座塔楼和一座圆顶塔，建于6世纪中叶查士丁尼一世在位的拜占庭时代，与伊斯坦布尔那座同名大教堂算得上同龄，是东南欧早期基督教建筑的重要遗存。14世纪时，索非亚正是因这座教堂而得名，教堂的形象至今仍保留在城市徽章上。堂内看点在脚下：地面铺满早期基督教时期的马赛克，花卉、动物与几何纹样交错繁复，需要低头细看才能体会其中的讲究；因“圣索菲亚”意为“神圣智慧”，堂内圣像将索菲亚绘为端坐于彩虹之上的少年基督，与常见的圣人像很不一样。这座建筑也曾历经坎坷：12世纪壁画被毁，奥斯曼时期被改为清真寺，19世纪两场地震后遭废弃，20世纪才修复重开。教堂下方辟有考古展区，展出古罗马塞尔迪卡城东部墓园的石棺、砖砌拱顶墓和数十座3至5世纪的墓葬，还有更早几代教堂的遗迹，部分墓室内壁留有彩绘，其中西北侧一座5世纪墓室以“上帝的仆人奥诺里乌斯”的红色题铭著称，参观时别错过这层“地下城市”。教堂正门前是无名战士纪念碑与长明火，一旁安葬着保加利亚作家伊万·伐佐夫，附近的亚历山大·涅夫斯基大教堂可步行顺游。