Ayasofya veya Azize Sofya Kilisesi (Bulgarca: Света София Sveta Sofiya), Bulgaristan başkenti Sofya'da bulunan dinî yapılardan biridir. Sofya'nın ismi şehirde bulunan bu kiliseden gelir. Kilise olarak kurulup sonradan camiye dönüştürülen bu yapı, şehrin en eski yapılarından biridir. Dördüncü asırdan beri bu yerde bir kilise bulunmaktadır fakat şimdiki yapı 6. asırda inşa edilmiştir. Ayasofya kutsal bilgelik anlamını taşır. Kilisenin içine 12. yüzyılda ikonlar çizilmiştir. Binanın planı haç şeklindedir ve Roma devri mimarisinin en iyi örneklerinden biridir.
Sofya şehri Osmanlı Devleti topraklarına katılınca kilise 16. yüzyılda camiye çevrilmiştir ve minareler eklenmiştir. Fakat minareleri 19. yüzyılda bir depremde yıkılmıştır ve cami terk edilmiştir. Şehir Bulgarların eline geçince o dönemki adıyla Ayasofya Camii (veya Büyük Ayasofya Camii) tekrar, kiliseye çevrilmiştir.