“1739’da I. Mahmud, iki payanda arasında ve caminin yan sahnında Türk baroku üslûbunda muhteşem bir tunç parmaklıkla ayrılan, duvarları değişik devirlere ait çini kaplı ve dolapları renkli nakışlı güzel bir kütüphane yaptırarak bakımı için Cağaloğlu Hamamı’nı vakfetmiştir. 1740’ta ise avluda, başka bir benzeri olmayan hârikulâde zarif ve zengin bir şadırvanla bir sıbyan mektebi ve arka tarafta bir aşhane-imaret inşa ettirmiştir.
Bunun dışarıya açılan geniş saçaklı kapısı Türk baroku üslûbunun en güzel örneklerinden sayılır. Bu arada, Ayasofya’nın kilise olarak en eski yapılardan kalan ve “skeuophylakion” denilen büyük yuvarlak binası da aşhane-imaretine erzak ambarı yapılmıştı. Bütün bu ek yapıların kitâbeleri, “hazinedar” veya “hattat” lakabı ile diğerlerinden ayırt edilen Dârüssaâde ağası Beşir Ağa (Moralı) tarafından yazılmıştır.
Türk devri içinde önceleri Ayasofya’nın mozaiklerinin bir kısmı görülmekteyken bunların üzerleri peyderpey örtülmüş ve XVIII. yüzyıl ortalarından itibaren hepsi ortadan kaybolmuştur. 1809’da II. Mahmud tarafından yaptırılan büyük bir tamirden kırk yıl sonra Ayasofya yine ciddi olarak elden geçirilme ihtiyacı göstermiştir. Şeyhülislâm Mekkîzâde Mustafa Âsım Efendi’nin devlete kalan serveti, vasiyeti gereğince bu işe tahsis edilerek İsviçreli mimar G. Fossati tarafından 1847-1849 yılları arasında Sultan Abdülmecid’in emriyle geniş ölçüde bir tamire girişilmiştir.
Bu arada padişahın camiye gelişinde istirahat etmesi ve bazı kabuller yapması için yeni bir kasr-ı hümâyun ile tamamen Bizans üslûbu taklidi bir hünkâr mahfili ve avlu kapısı yanına muvakkithâne yapılmış, avluyu çeviren duvar da yenilenmiştir. Aynı tamir sırasında duvar ve tonozlarda mevcut olan mozaiklerin hepsinin üzerleri açılarak bunların Fossati ile o sırada İstanbul’da bulunan Alman W. Salzenberg tarafından resimleri çizilmiştir. 1894 depreminde Ayasofya da zarar görmüş, duvarlarında bazı çatlaklar belirmiş, büyük mozaik satıhları sıva ile birlikte dökülmüştür. Meşrutiyet yıllarında Marangoni, Jackson, Propper, Prost gibi Batılı mimarlara durumu incelettirilen ve hatta mimar Kemâleddin Bey nezaretinde tamir için hazırlıklara girişilen Ayasofya, Cumhuriyet’in ilk yıllarında (1926) ufak bir tamir ve takviye görmüştür. Son yıllarda, esası Fâtih Sultan Mehmed tarafından yaptırılmakla beraber sonraları çok değiştirilen ve 1934’te yıktırılan medresenin arsası temizlenerek temelleri meydana çıkarılmıştır. Bugün bu binanın ihya edilerek idare binası yapılması düşünülmektedir.
Ayasofya 24 Ekim 1934’te camilikten çıkarılıp Müzeler Genel Müdürlüğü’ne bağlanmıştır. Bu arada sebepsiz olarak medrese yıktırıldığı gibi içeride bulunan ve camiye ait olan çeşitli eşya ile halılar ve levhalar da kaldırılmıştır. Bunlardan büyük levhalar daha sonra tekrar yerlerine asılmıştır. Beş yüzyıl Türk eseri olarak hizmet eden bu caminin eşyasının dağıtılmış olması gerçekten üzücüdür.
1931’de Amerikan Bizans Enstitüsü adına Ayasofya mozaiklerini meydana çıkarma izni alan Th. Whittemore, Atatürk’ün isteği ve bakanlar kurulu kararı ile 1932’den itibaren işe başlamıştı. 1936’da A. M. Schneider tarafından Ayasofya’nın batı tarafında bir kazı yapılmış, 1944-1950 yılları arasında müdür Muzaffer Ramazanoğlu yapının içinde ve dışında bazı araştırmalar gerçekleştirmiştir.
Amerikan Enstitüsü’nün inceleme ve mozaik temizleme çalışmaları ise 1970’e kadar sürmüştür. Bu çalışmaların sonucu olarak şimdiki güney tarafı girişi üstünde Meryem, Konstantin ve Justinianos’u tasvir eden XI. yüzyıla ait olduğu sanılan mozaik ile İmparator Kapısı üstündeki alınlıkta VI. Leon’u Îsâ önünde secde eder vaziyette tasvir eden mozaik bulunmuş, apsis yarım kubbesinde büyük bir Meryem ile önündeki kemerin alt kısımlarında iki baş melekten biri meydana çıkarılmıştır (IX. yüzyıl). Yukarı katta ise kuzey galerinin kuytu bir kemer aralığında İmparator Alexandros’un portresi, kuzey kemeri içindeki kalkan duvarının alt kenarında üç aziz, güney galerinin ortalarında Îsâ, Meryem ve Joannes üçlüsü (XII. yüzyıl), nihayet aynı galerinin dip duvarında İmparatoriçe Zoe ve IX. Konstantin Monomakhos ile II. İoannes Komnenos’un karısı ve oğlunun resimleri bulunmuştur. Ayasofya’da varlığı bilinen, hatta elde resimleri olan diğer bazı mozaiklerin 1894 depreminde döküldükleri tahmin edilmektedir. Bazıları da belki sıva altında hâlâ durmaktadır.
Bunun dışarıya açılan geniş saçaklı kapısı Türk baroku üslûbunun en güzel örneklerinden sayılır. Bu arada, Ayasofya’nın kilise olarak en eski yapılardan kalan ve “skeuophylakion” denilen büyük yuvarlak binası da aşhane-imaretine erzak ambarı yapılmıştı. Bütün bu ek yapıların kitâbeleri, “hazinedar” veya “hattat” lakabı ile diğerlerinden ayırt edilen Dârüssaâde ağası Beşir Ağa (Moralı) tarafından yazılmıştır.
Türk devri içinde önceleri Ayasofya’nın mozaiklerinin bir kısmı görülmekteyken bunların üzerleri peyderpey örtülmüş ve XVIII. yüzyıl ortalarından itibaren hepsi ortadan kaybolmuştur. 1809’da II. Mahmud tarafından yaptırılan büyük bir tamirden kırk yıl sonra Ayasofya yine ciddi olarak elden geçirilme ihtiyacı göstermiştir. Şeyhülislâm Mekkîzâde Mustafa Âsım Efendi’nin devlete kalan serveti, vasiyeti gereğince bu işe tahsis edilerek İsviçreli mimar G. Fossati tarafından 1847-1849 yılları arasında Sultan Abdülmecid’in emriyle geniş ölçüde bir tamire girişilmiştir.
Bu arada padişahın camiye gelişinde istirahat etmesi ve bazı kabuller yapması için yeni bir kasr-ı hümâyun ile tamamen Bizans üslûbu taklidi bir hünkâr mahfili ve avlu kapısı yanına muvakkithâne yapılmış, avluyu çeviren duvar da yenilenmiştir. Aynı tamir sırasında duvar ve tonozlarda mevcut olan mozaiklerin hepsinin üzerleri açılarak bunların Fossati ile o sırada İstanbul’da bulunan Alman W. Salzenberg tarafından resimleri çizilmiştir. 1894 depreminde Ayasofya da zarar görmüş, duvarlarında bazı çatlaklar belirmiş, büyük mozaik satıhları sıva ile birlikte dökülmüştür. Meşrutiyet yıllarında Marangoni, Jackson, Propper, Prost gibi Batılı mimarlara durumu incelettirilen ve hatta mimar Kemâleddin Bey nezaretinde tamir için hazırlıklara girişilen Ayasofya, Cumhuriyet’in ilk yıllarında (1926) ufak bir tamir ve takviye görmüştür. Son yıllarda, esası Fâtih Sultan Mehmed tarafından yaptırılmakla beraber sonraları çok değiştirilen ve 1934’te yıktırılan medresenin arsası temizlenerek temelleri meydana çıkarılmıştır. Bugün bu binanın ihya edilerek idare binası yapılması düşünülmektedir.
Ayasofya 24 Ekim 1934’te camilikten çıkarılıp Müzeler Genel Müdürlüğü’ne bağlanmıştır. Bu arada sebepsiz olarak medrese yıktırıldığı gibi içeride bulunan ve camiye ait olan çeşitli eşya ile halılar ve levhalar da kaldırılmıştır. Bunlardan büyük levhalar daha sonra tekrar yerlerine asılmıştır. Beş yüzyıl Türk eseri olarak hizmet eden bu caminin eşyasının dağıtılmış olması gerçekten üzücüdür.
1931’de Amerikan Bizans Enstitüsü adına Ayasofya mozaiklerini meydana çıkarma izni alan Th. Whittemore, Atatürk’ün isteği ve bakanlar kurulu kararı ile 1932’den itibaren işe başlamıştı. 1936’da A. M. Schneider tarafından Ayasofya’nın batı tarafında bir kazı yapılmış, 1944-1950 yılları arasında müdür Muzaffer Ramazanoğlu yapının içinde ve dışında bazı araştırmalar gerçekleştirmiştir.
Amerikan Enstitüsü’nün inceleme ve mozaik temizleme çalışmaları ise 1970’e kadar sürmüştür. Bu çalışmaların sonucu olarak şimdiki güney tarafı girişi üstünde Meryem, Konstantin ve Justinianos’u tasvir eden XI. yüzyıla ait olduğu sanılan mozaik ile İmparator Kapısı üstündeki alınlıkta VI. Leon’u Îsâ önünde secde eder vaziyette tasvir eden mozaik bulunmuş, apsis yarım kubbesinde büyük bir Meryem ile önündeki kemerin alt kısımlarında iki baş melekten biri meydana çıkarılmıştır (IX. yüzyıl). Yukarı katta ise kuzey galerinin kuytu bir kemer aralığında İmparator Alexandros’un portresi, kuzey kemeri içindeki kalkan duvarının alt kenarında üç aziz, güney galerinin ortalarında Îsâ, Meryem ve Joannes üçlüsü (XII. yüzyıl), nihayet aynı galerinin dip duvarında İmparatoriçe Zoe ve IX. Konstantin Monomakhos ile II. İoannes Komnenos’un karısı ve oğlunun resimleri bulunmuştur. Ayasofya’da varlığı bilinen, hatta elde resimleri olan diğer bazı mozaiklerin 1894 depreminde döküldükleri tahmin edilmektedir. Bazıları da belki sıva altında hâlâ durmaktadır.