哈爾濱圣索菲亞教堂始建于1907年3月,原為沙俄東西伯利亞第四步兵師修建中東鐵路的隨軍教堂。教堂為全木結構,占地面積721平方米,通高53.35米,平面呈拉丁十字布局,是典型的拜占庭風格建筑。1911年,在木墻外砌了一層磚墻,成為磚木結構式教堂。1923年9月27日,圣索非亞教堂舉行了第二次重建奠基典禮。1932年11月25日落成,成為遠東地區最大的東正教教堂,以其精美的建筑藝術和豐富的歷史文化內涵享譽中外。
哈爾濱解放后,蘇聯政府將教堂產權移交給哈爾濱市政府。1960年教堂關閉,曾作為哈一百的倉庫、話劇院的練功房等。文革期間,教堂遭到嚴重破壞,建筑主體破損,教堂內壁畫、樂鐘、十字架丟失。1986年,教堂被哈爾濱市政府列為市級一類保護建筑,1996年11月經國務院批準,列為第四批國家級重點文物保護單位。1997年6月2日,哈爾濱市政府對教堂進行保護性修復,并對周邊環境進行綜合整治,歷時80余天,后命名為哈爾濱市建筑藝術館。1997年9月2日,飽經滄桑的索菲亞教堂恢復了歷史原貌,成為城市一道靚麗的風景線。
圣索菲亞教堂氣勢恢弘,精美絕倫。教堂墻體全部采用清水紅磚,上冠為巨大飽滿的洋蔥頭穹頂,統率著四翼大小不同的帳篷頂,形成主從式的布局。四個樓層之間有樓梯相連,前后左右有四個門出入。正門頂部為鐘樓,7座響銅鑄制的樂鐘恰好是7個音符,由訓練有素的敲鐘人手腳并用,敲打出抑揚頓挫的鐘聲。