Tarihsel kronolojisinde hemen her yıl yaşanan depremler sonucunda, Ayasofya defalarca büyük zarar görmüştür.Bu büyük anıtın günümüze dek gelebilmesini gerek Bizans döneminde, gerekse Osmanlı döneminde, yapının içinde ve dışında, strüktüel -yapısal , dinsel ve süsleme amacıyla yapılan onarımlara ve yeni eklemelere borçluyuz. Bu onarımların en kapsamlı olanı kuşkusuz 19. yüzyılda Sultan Abdülmecid döneminde (1839-1861) İsviçreli iki kardeş mimarın,Gaspare ve Giuseppe Fossati`nin gerçekleştirdikleri çalışmalardır.

Fossati Kardeşlerin onarım çalışmaları, Ayasofya`nın tarihsel sürecinde bir proje içinde yapılmış en kapsamlı olanıdır.Bizans ve Osmanlı dönemlerinde hemen her imparatorun ve sultanın Ayasofya`da pek çok onarım ve yeni eklemeler yaptırmalarına karşın , bunlar zamana ve yüzyıllara yayılmış çalışmalardır.Bu nedenle Abdülmecid`in yaptırdığı bu çalışmalar on iki yıl gibi kısa bir sürede gerçekleştirilen en büyük onarım çalışmasıdır ve aynı zamanda yeni inşaatları da içermiştir.

Dinsel özellikleri ve sanatsal değeri açısından yüzyıllardan bu yana büyük ilgi toplayan Ayasofya, tarihsel önemiyle, eşsiz mimarisi, zengin duvar mozaikleri ve süslemeleriyle yüzlerce yayına konu olmuştur.15.yüzyıldan itibaren pek çok batılı zengin yapıyı ziyaret etmiş, buradaki izlenimlerini aktardıkları gravürlere seyahatnamelerinde yer vermişlerdir.