İstanbul'un Sultanahmet Meydanı’nda yer alan, Mimar Vedat Tek tarafından projelendirilen, inşası 1908 yılında başlayıp 1910 yılında tamamlanan ve Osmanlı döneminde tapu kayıtlarının tutulduğu ve kütük defterlerinin saklandığı Defter-i Hakani Nezareti binası, yakın tarihte Sultanahmet Tapu Müdürlüğü olarak hizmet verirken 2020 yılında Kültür ve Turizm Bakanlığı’na devredilmiştir. 10 Temmuz 2020 tarihli Cumhurbaşkanlığı 2729 sayılı kararnamesi ile müze olarak hizmet vermeye başlamıştır. 2023 yılında ise Ayasofya Tarih ve Deneyim Müzesi adı altında ziyarete açılmıştır.

Yapının 3.200 metrekareden oluşan kapalı alanı 13 farklı salona ayrılmıştır. İçerikleri kronolojik olarak sıralanan bu bölümler, 23 farklı dil seçeneği ile Ayasofya’nın 1700 yıllık tarihini artırılmış gerçeklik ve interaktif anlatımlarla sunmakta ve hibrit bir müze deneyimi yaşatmaktadır. Müzenin ilk bölümünde Doğu Roma dönemi, ikinci bölümünde Osmanlı dönemi, son bölümünde ise Ayasofya’ya ait daha önce sergilenmemiş 300’e yakın tarihi eser bulunduran müzenin zemin katındaki pencerelerden Doğu Roma dönemine ait bir sarnıç da izlenebilmektedir.

Ziyaretçiler, Ayasofya’nın inşasına, kubbesinin mimari yeniliklerine, ikonoklazma dönemi yıkımlarına ve Haçlı Seferleri’ndeki yağmalara kadar pek çok tarihi aşama hakkında bilgiye ulaşabilmektedir. Bu süreçte şehrin kurucusu I. Konstantinus, İmparator Theodosius, Ayasofya’nın mimarisinin kurucu fikir babası matematikçi İsidoros ve mabedin banisi İmparator Justinianus gibi önemli isimler öne çıkmaktadır.

Osmanlı dönemine ait bölümde, Fatih Sultan Mehmet’in Ayasofya’yı koruma altına almasıyla başlayan ve sonraki padişahların yapıya kattıkları değerlerle devam eden tarih anlatılmakta, Mimar Sinan’ın Ayasofya’ya kazandırdıkları da bu bölümde önemli bir yer tutmaktadır. Mimar Sinan’ın projection mapping tekniği (fiziksel çekim konumu ve açısı bilinen fotoğrafların, ana hatları oluşturulmuş, basit 3D modeller üzerinde sanal kameranın bakış açısına göre değişen dokular şeklinde yansıtılması tekniği) ile sergilenen ve 12 bin küpten oluşan bir enstalasyonu bunlardan biridir.

Müzenin çıkış bölümünde yer alan “Müze Tarihi Eserler Koleksiyonu” içerisinde, Ayasofya’nın mühürlü tuğlalarından mozaik parçalarına, hat levhalarından tablolara kadar eserler sergilenmektedir. Bunlar arasında Fatih’in Ayasofya Vakfiyesi, XV. yüzyıla ait vakfedilen Kur’an-ı Kerim, Kur'an-ı Kerim cüzü, minber sancağı gibi Osmanlı dönemi eserleri ile Doğu Roma dönemine ait ikonalar ve mozaikler de bulunmaktadır. Ayrıca, Ayasofya’nın yapımında kullanılan ve üzerinde eski Grekçe yazıtlar olan tarihi tuğla ile Fossatti Kardeşler tarafından yapılan ve kubbedeki dört Seraphim Meleği’nin yüzünü kaplayan bronz madalyonlardan biri de bu koleksiyonda yer almaktadır.

Kültür ve Turizm Bakanlığı himayesinde DEM Müzecilik tarafından hayata geçirilen ve işletilen kreatif yönetim ekibi ile birlikte 58 dijital tasarım sanatçısı, dört sahne tasarım sanatçısı, sekiz ressam, yedi farklı besteci ile sekiz müzisyen tarafından tasarlanmıştır. Ayrıca, müzenin hikaye anlatımı Selçuk Yöntem ve Gülen Karaman tarafından yapılmıştır. Müze, açıldığından bu yana birçok ödül kazanmıştır. Uluslararası Ödüller Birliği (International Awards Associate [IAA]) tarafından kurulan ve yaratıcı tasarım, reklamcılık ve dijital medya alanlarındaki mükemmelliği ve yeniliği ödüllendirerek teşvik eden MUSE Creative Awards’tan 2024 yılında “Sergi Deneyimi” ve “Artırılmış Gerçeklik” kategorilerinde altın ödül kazanmıştır. Aynı yıl içerisinde ziyaretçi deneyimini geliştiren yenilikçi projeleri değerlendiren Blooloop Innovation Awards tarafından da “Hikaye Anlatıcılığı ve Kültür” kategorisinde ikincilik ödülüne lâyık görülmüştür. 2025 yılında ise Mondo Awards “Müze” kategorisinde birincilik kazanmıştır.

Müze, UNESCO Dünya Mirası Listesi’nde yer alan Ayasofya’nın kadim tarihini ziyaretçilere sürükleyici görsel ve işitsel bir gösterim ile aktaran özgün bir deneyim merkezidir.