Традиции античности, от которых в IV–V вв. византийские мастера пытались отойти в поисках нового стиля, вновь стали импульсом для развития. В этот период в архитектуре сложились два типа зданий: удлинённой базилики и центрического крестово-куполъного храма. Вначале, при императоре Феодосии II (408–450 гг.), в христианские церкви переделывались античные храмы: выдающийся памятник архитектуры афинского Акрополя – Парфенон был переоборудован в церковь Парфенис Мария (греч. «Девы Марии») – колоннады заложили камнем, с восточной стороны пристроили трёхгранную апсиду, внутри устроили алтарь, а Эрехфёйон стал церковью Богоматери. Гефестёйон (также в Афинах) – церковью Святого Георгия; Башня Ветров была превращена в Баптистерий. Аналогичные перестройки проводились в Тегее, Сикионе, Олимпии. Малоазийские зодчие Амфимий из Тралл и Исидор из Милета возводили в 532–537 гг., при императоре Юстиниане I Великом (527–565 гг.), самое знаменитое произведение византийской архитектуры – огромный храм Святой Софии в Константинополе. Со временем правления Юстиниана I Великого принято связывать период первого расцвета византийского искусства. В результате войн расширились границы империи, попытка возродить её былую мощь сопровождалась упорядочиванием законодательства в целях укрепления существующего строя и широким размахом строительства. Светская архитектура этого периода известна почти исключительно по письменным свидетельствам. Лишь оборонительные сооружения во многих пунктах империи, да вскрытые кое-где раскопками остатки различных сооружений дают исследователям о ней некоторое представление. Наиболее распространённой формой церковных построек в это время была базилика (в Древнем Риме так назывались общественные здания, предназначенные для суда и торговли) – здание удлинённой формы с полукруглым или гранёным выступом в восточной части – алтарём (абсидой). Перекрытие базилик в западных областях империи было деревянным. Восточные, в частности сирийские базилики, строились почти исключительно из камня, каменными бывали и перекрытия (для Константинополя и центров Малой Азии характерно применение кирпича или смешанной кладки). Нефы в восточных базиликах разделялись столбами, между которыми перекидывались более широкие арки. Постепенно всё большее значение стали приобретать здания с центрическим планом. Первоначально это были усыпальницы и крещальни. Позже, особенно на Востоке – в Сирии (например, в Эзре и Босре, VI в.), в Малой Азии, в Закавказье – строятся церкви квадратного плана, увенчанные куполом. Переход от квадрата основания к круглому куполу осуществлялся при помощи так называемых тромпов (или парусов). В некоторых случаях сочетались принципы базилики и здания с центрическим планом (например, церковь Ирины в Константинополе, VI в.). Всё внимание ранневизантийских зодчих сосредоточивается на оформлении внутреннего пространства, при этом особо подчёркивается священная часть храма – алтарь. Венцом зодчества этого времени является константинопольский храм Святой Софии. Во время восстания, известного под названием «Ника», сгорела построенная ещё Константином Великим базилика «Святой премудрости» (или Святой Софии). Юстиниан Великий задумал создать на её месте грандиозный храм, который воплощал бы в себе силу его империи и могущество христианского Бога. К строительству были привлечены зодчие из Малой Азии – Анфимий из Тралл и Исидор из Милета. Внешний вид храма с его гладкими стенами и огромными контрфорсами отличается простотой и массивностью форм. Но когда зритель входит внутрь храма, впечатление сразу же резко меняется. Перед ним развёртывается грандиозное подкупольное пространство с кольцом купола, поднятым на высоту 53 м, и диаметром, превышающим 31 м. Благодаря расположению примыкающих к куполу полукуполов взор зрителя охватывает всё это пространство целиком, и оно кажется ему (при всей своей грандиозности) необычайно лёгким, простым и свободным в конструкции. В основу здания был положен план трёхнефной базилики. Центральный неф перекрыт куполом, который лежит на парусах, покоящихся на четырёх громадных арках, опирающихся на столбы по углам центрального квадрата. Распор гигантского купола принят с восточной и западной сторон на два полукупола, а с боков его сдерживают мощные контрфорсы, пристроенные к центральным столбам и скрытые от взора продольными аркадами между столбами и боковыми арками. Купол образован сорока радиальными арками, которые позволили прорезать в нём сорок окон. Промежутки между окнами рассчитаны так, что когда солнце заливает светом подкупольное пространство, купол кажется парящим в воздухе. Грандиозности архитектурного облика соответствует богатство внутреннего оформления здания. Стены нартексов, нефов, галерей и подкупольных столбов облицованы ценнейшими породами разноцветного мрамора, боковые аркады и своды галерей опираются на малахитовые и порфировые колонны, взятые для постройки из ряда крупнейших храмов Малой Азии и Египта.