الخارجية لا تستطيع وحدها حمل القبة، لذلك لم يكن بد من تقويتها بأربعة عمد، ودعمت هذه العمد أيضًا بعقود صغيرة وما يشاكلها من عمد لا غنى عنها فى قيام البناء. وعلى الجانبين الشرقى والغربى من القبة غرفتان واسعتان تشبه هيئة كل منهما نصف الدائرة ويتوج كلا منهما ثلاث من اشباه القباب. وكان من أهم الأمور فى تشكيل داخل الكنيسة خطة الطابقين اللذين تتكون منهما جميع الغرف الجانبية المجاورة للصحن الأكبر، إذ كان الطابق الأعلى يخصص للنساء جريا على السنة المرعية فى الكنائس البوزنطية.
ويبلغ عدد الأعمدة التى تحمل ثقل البناء ١٠٧: ٤٠ عمودا سفليا و ٦٧ عمودًا علويًا، وأغلبها قطعة واحدة من المرمر الملون، وبعضها من الحجر السماقى الأحمر.
وكان الزائر لهذه الكنيسة فى العصور الوسطى يروعه أشد الروعة ذلك الزخرف الباذخ، فمن مرمر وافر بالغ الوفرة منتشر فى جميع الأرجاء، إلى صور للمسيح والعذراء والأنبياء والرسل وغيرهم من القديسين تغمر الحوائط ببحر من الألوان، ناهيك بصورة إسرافيل العظيم تتمثل فى المثلثات الكرية للقبة الكبرى، كما أن الفسيفساء الذهبية التى تغطى القبة والحوائط تكسبها بهاءً لم تر العيون مثله من قبل قط. والراجح ان زخارف الفسيفساء لم تكن قد اكتملت حتى السنوات الأخيرة من عهد يوستنيانوس، وكذلك فى عهد يوستنيوس الثانى.
وكانت الجدران الأولى والقبو فى الكنيسة الأصلية مشيدة كلها بالآجر؛ وكان الهيكل أو الحرم (بيما) يقوم إلى الشرق من قلب الكنيسة ويفصله عنه حاجز ذو أبواب كثيرة الارتفاع مزينة بصور ونقوش مخرمة لعمد. وكان هذا الهيكل يشمل المذبح والمقصورة ويؤدى إلى المحراب الأكبر. وكان عدد القساوسة فى ايام يوستنيانوس ٤٢٥ قسيسًا (ومن المسلم به أنهم كانو يخدمون أيضا ئلاث كنائس أخرى)، وعدد البوابين مائة بواب. وقدّر عدد موظفى هذه الكنيسة قبيل انهيار الإمبراطورية البوزنطية بثمانمائة موظف.