Ayasofya Müzesi, Trabzon Rum İmparatorluğu döneminde 1250 – 1260 yılları arasında yapılan bir kilisedir. ‘Kutsal Bilgelik’ anlamına gelen Ayasofya, Fatih Sultan Mehmet’in Trabzon’u fethinden sonra bir süre daha kilise olarak kullanılmaya devam edilmiştir. Ardından 1584 yılında camiye çevrilmiştir. Savaş dönemlerinde ise depo ve askeri hastane olarak kullanılan kilise, 1958-1962 yılları arasında Vakıflar Genel Müdürlüğü ve Edinburgh Üniversitesi’nin işbirliği ile restore edilerek 1964 yılında müze olarak açılmıştır. Müzenin bir kısmı 2013 yılından beri camii olarak hizmet vermektedir. Geleneksel Bizans kilise mimarilerinin en güzel örneklerinden biri olan müze, kuşbakışı olarak bakıldığında kare - haç görünümüne ve merkezi bir kubbeye sahiptir. Müze içerisindeki fresklerde ise İncil’den alıntılar resmedilmiştir. Adem ile Havva’nın yaratılışı ile başlayarak, cennetteki yaşamları, yasak elma, cennetten kovulmaları ve ilk cinayetin tasviri ile freskler son bulmaktadır. Etkileyici iç mekanın yanı sıra muhteşem deniz manzarasına sahip olan bahçesi de görülmeye değerdir. Bu bahçenin bir kısmı çay bahçesi olarak hizmet vermektedir. Genellikle kahvaltı için tercih edilen mekanda yöresel atıştırmalıklar, çay – kahve de bulunmaktadır. Müze, her gün 09.00 – 19.00 arası ziyaret edilebilmektedir. Şehir Merkezi’ne yakın olan müzeye şehir içi ulaşım hatları ile kolaylıkla ulaşılabilmektedir.