Ayasofya Müzesi’nde gerçekleştirilen restorasyon ve onarım çalışmaları, iç kısım ve dış kısım olarak iki ana başlıkta yürütülmüştür.

İç Kısım Çalışmaları:
İç mekân restorasyonunda, 7,6 m çapında altın varak kaplamalı ahşap çerçeveli ve üzerinde Allah, Muhammed, Ebubekir, Ömer, Osman, Ali, Hasan ve Hüseyin yazan 8 adet hat levhası, danışmanlar nezaretinde uzman restoratörler tarafından özenle restorasyonu ve konservasyonu yapılmıştır.
Bunun yanı sıra, Ayasofya kandillikleri örneklerine sadık kalınarak yeniden üretilmiş; ahşap maksurelerin restorasyonu ve mermer temizlikleri de titizlikle tamamlanmıştır.

Dış Kısım Çalışmaları:
Dış cephe restorasyonunda, Ayasofya Müzesi ile Vaftizhane bölümlerinin dış cephelerine öncelikle rölöve ve hasar tespit projeleri uygulanmıştır. Daha sonra, Bilimsel Kurul tarafından onaylanan projeler ve alınan kararlar doğrultusunda, cephelerde zamanla biriken nebat, toz ve diğer kirlilikler, uzman restoratörlerce temizlenmiş; dış cephe onarımı ve restorasyonu gerçekleştirilmiştir. Özellikle kirli cephelerde, hassas temizlik için kağıt hamuru tekniği kullanılmıştır.
Bunun yanında, dış kısım çalışmaları çerçevesinde çatı onarımı ve kurşun kaplama bakımları da yapılmıştır.

Bu kapsamlı restorasyon çalışmaları, hem tarihi değerlerin korunması hem de gelecek nesillere aktarılması ilkesini temel alarak, bilimsel ve uluslararası standartlar doğrultusunda yürütülmüştür.