През 1717 година, при султан [[Ахмед III]], напуканата мазилка в сградата е ремонтирана, което допринася за запазването на много от мозайките, тъй като дотогава служителите в джамията продават части от тях като [[талисман]]и на посетителите.{{hrf|Müller-Wiener|1977|93}} През 1739 година султан [[Махмуд I]] организира ремонт на джамията, като към нея е добавено [[медресе]], [[имарет]] и [[библиотека]], а през 1740 година е построен [[фонтан]] за ритуално измиване. Преустроен е султанският трон и е изграден нов михраб.
Пореден ремонт на „Света София“ е организиран от султан [[Абдул Меджид I]] през 1847 – 1849 година, като в него участват осемстотитносемстотин работници под ръководството на швейцарските архитекти [[братя Фосати]]. Те укрепват купола и сводовете, усилват колоните и ревизират декорациите извън и вътре в сградата. Мозайките по горната галерия са разкрити и почистени, но много от тях отново са скрити „за защита срещу допълнителни повреди“. [[Полилей|Полилеите]] са заменени с нови, а на колоните са поставени огромни кръгли дискове (медалиони), в които известният калиграф [[Казаскер Мустафа Иззет ефенди]] изписва имената на [[Аллах]], [[Мохамед]], първите четирима халифи ([[Абу Бакр]], [[Омар (халиф)|Омар]], [[Усман (халиф)|Усман]] и [[Али ибн Аби Талиб|Али]], и двамата внуци на Мохамед [[Хасан ибн Али|Хасан]] и [[Хусейн ибн Али|Хусейн]]. През 1850 година братята Фосати изграждат нов султански трон в [[Неовизантийска архитектура|неовизантийски стил]], свързан с владетелския павилион зад джамията. Те обновяват също минбара и михраба. Извън основната сграда минаретата са ремонтирани и променени, така че да имат еднаква височина.{{hrf|Turkish Cultural Foundation|2016}}{{hrf|Bloom|2009|324}}
