W czasach dynastii Komnenów rozbudowano istniejący tam pałac cesarski, który stał się od tej pory główną rezydencją władców. W sąsiedztwie Akropolu, na fundamentach wcześniejszej pogańskiej świątyni, wybudowano bazylikę, poprzedniczkę Hagia Sophia. Do czasów wybudowania Hagii Sophii reprezentacyjnym kościołem Konstantynopola był trójnawowy kościół Bożego Pokoju – Hagia Eirene. W tym czasie istniały także: kościół św. Akacjusza Męczennika, kościół Świętych Apostołów (w pierwotnym zamyśle mauzoleum cesarskie) i kościół św. Mokiosa, zbudowany za murami miasta na terenie cmentarza. W kościele Świętych Apostołów od 336 przechowywano relikwie po św. Andrzeju Apostole i św. Łukaszu.
W 360 ukończono budowę Hagii Sophii, najsłynniejszej świątyni miasta, która stała się katedrą biskupa Konstantynopola. Od 359 roku miasto uzyskało urząd prefekta. W 362 cesarz Julian zbudował nowy Port Juliana, później nazwany Portem Zofii, imieniem żony cesarza Justyna II.