Вероятно, в правление императора Феодосия I Великого (379—395) или около 400 года сооружение было превращено в христианскую церковь (возможно, мартириум) и его первоначальный план был изменён: был достроен купол (24,5 м) ротонды, с юго-востока пристроена апсида, с западной стороны — нартекс, здание окружено обходом-деамбулаторием. Первоначально храм, возможно, был посвящен Христу или Небесным Бесплотным Силам (архангелам). В V веке стены церкви до основания купола были выложены цветными мраморами, декорированы пилястрами, карнизами, арками и т. п. От первоначального убранства храма сохранились фрагменты мраморного амвона со сценой поклонения волхвов (с 1900 года находится в Археологическом музее Стамбула).detailiiexcursii