Über den Bogen erhebt sich ein kreisförmiges Gebilde, eine Kuppel, von wo jederzeit der Tag zuerst hereinlacht [ὕπερθεν δὲ αὐτῶν κυκλοτερὴς οἰκοδομία ἐν στρογγύλῳ ἐπῆρται. ὅθεν ἀεὶ διαγελᾷ πρῶτον ἡ ἡμέρα]. Überragt doch diese, wie ich glaube, die ganze Erde und zeigt in kurzen Abständen Unterbrechungen, gerade so weit, daß die Stellen, wo ein solcher Mauerdurchbruch ist, genügend Licht hereinlassen.

Da die Verbindungsstellen der Bogen im Geviert angelegt sind, so bildet das Bauwerk dazwischen vier Dreieckswinkel. Die Basis eines jeden Dreiecks läuft infolge der gegenseitigen Annäherung der Bogen in einen spitzen Winkel aus. Ansteigend schließen des weiteren beide Schenkel ein immer breiteres Mittelfeld ein und enden schließlich bei dem hier aufsitzenden Kreisrund, an dem nun die zwei restlichen Win-kel zu liegen kommen.

Eine riesige, dieses Kreisrund überspannende, kugelähnliche Kuppel leiht jenem besondere Schönheit. Sie scheint nicht auf einem festen Bau zu ruhen, sondern als goldene Kugel am Himmel zu hängen und so den ganzen Raum zu bedecken.
Alle die Bauglieder, die sich da – es ist kaum zu glauben – hoch droben ineinander gefügt gegenseitig in Schwebe halten und nur auf ihre nächste Umgebung stützen, leihen dem Werk eine einzigartige, ganz ausgezeichnete Harmonie, lassen aber das Auge des Betrachters nicht lange an einer Stelle, sondern jedes Einzelteil zieht den Blick ab, um ihn schnellstens auf sich zu lenken. Rasch wandert unausgesetzt das Auge hin und her, da sich der Betrachter nicht im Stande fühlt auszuwählen, was er mehr von all dem anderen bewundern soll.
Indessen mögen die Menschen auch so nach allen Seiten hin ihr Augenmerk richten und voll Staunen über alles ihre Brauen zusammenziehen, es übersteigt doch ihre Kräfte, die Kunst ganz zu verstehen, und so entfernen sie sich stets von dort ganz benommen von der überwältigenden Größe des Eindrucks. So etwa verhält es sich damit.

Mit vielen Kunstgriffen [μηχαναῖς δὲ πολλαῖς] haben Kaiser Justinian und der Techniker [μηχανοποιός] Anthemios samt dem erwähnten Isidoros so erreicht, daß der Kirchenbau zugleich schwebt und auf gesicherter Grundlage ruht. [...]

(Prokop: Bauten. Griechisch-Deutsch hrsg. v. Otto Veh. München 1977, S. 20-29)

Bei der Weihe des Baus am 26. Dezember 537 soll Justinian ausgerufen haben: "Salomon, ich habe dich übertroffen!"

Übrigens ist 558 ein Teil der ursprünglichen und von Prokop beschriebenen Kuppel eingestürzt, und bis 563 wurde eine neue, stärker gewölbte Kuppel errichtet, die bis heute gehalten hat.