Ayasofya tarihi öneminin yanı sıra daha önce bazı önemli Hollywood filmlerinde de başrol oldu. İstanbul’da çekilen filmler daima yerli izleyiciler tarafından ilgiyle karşılanıyor olsa da özellikle Türkiye’de çekilen Hollywood filmleri içinde Ayasofya’nın bulundukları çok daha fazla merak ediliyor. Ayasofya’nın etkileyici atmosferini beyaz perdeye taşıyan filmler, sinema tarihinde de önemli bir yere sahip.
Ayasofya’da çekilen film olarak gösterilen filmlerden bir tanesi 1963 tarihli James Bond serisinin ikincisi olan From Russia With Love. Bond serisi bu film ile beraber İstanbul’a özel olarak yer vermeye başladı. James Bond karakterine Sean Connery’nin hayat verdiği filmin büyük bir kısmı İstanbul’da geçiyor. İstanbul’da çekilen yabancı filmler arasında önemli bir yere sahip olan From Russia With Love, Ayasofya’yı özel bir şekilde yansıtıyor. Film, Ayasofya’nın büyüsünü sarnıçlar, sütunlar ve tarihi kapılar ile eşsiz bir şekilde filmde aktarmayı başarıyor.
2012 yapımı Ben Affleck yönetmenliğindeki Argo filmi, İran’da 1979 senesinde meydana gelen rehine krizini konu alıyor. Ben Affleck, Argo filminin pek çok sahnesinin çekimi için İstanbul’a geldi. Ayasofya’da çekilen yabancı film olarak uzun süre konuşulan Argo filmi, Ayasofya’da önemli bir de değişiklik yaptı. Ben Affleck’in kararı ile filmin bazı sahneleri Ayasofya’da çekildi.
Filmin çekimlerine başlanacağı sırada Ben Affleck ve set ekibi tarafından Ayasofya’nın ana kubbesinden sarkan avizelerin sahip olduğu beyaz ışığın ortamın ruhunu yeterince yansıtamadığına karar verildi. Bunun üzerine ekip Ayasofya’nın ışıklarını değiştirmek istedi. O dönem müze olan Ayasofya’nın yönetimi buna onay verdi ve bugün hala kullanılmaya devam eden yeni ampuller takıldı.
Müze yönetiminin onayı sonrasında Ayasofya’nın ana salonunun aydınlatması için kullanılan yaklaşık 2 bin led ampul, 7.5 watt’lık zayıf sarı ışık veren yeni ampuller ile değiştirildi. Yeni ampullerin maliyeti ise Argo filminin yapım bütçesine dahil edildi ve yapım ekibi tarafından karşılandı. Değişim öncesindeki beyaz ampuller ile alakalı olarak ziyaretçilerin ve yönetimin de memnuniyetsizlikleri biliniyordu. Eski ampullerin ziyaretçilerin görüşünü engellediği ve Ayasofya atmosferine uyum sağlamadığı düşünülüyordu.