聖索菲亞大教堂，始建於1907年，是沙俄侵略軍的隨軍教堂。曾經是遠東地區最大的東正教堂，目前是中國保存最完整的拜占庭式建築，是哈爾濱的地標性建築。雖然在1997年就更名為「哈爾濱市建築藝術館」，但是無論當地人，還是外地遊客，更願意稱它為「索菲亞大教堂」。
聖索菲亞教堂最引人注目的部分，是那飽滿而巨大、高達48米的洋蔥頭式的大穹頂，這種典型俄羅斯建築風格的屋頂形式，宏偉壯觀，可以同莫斯科的瓦西裡升天大教堂相媲美。教堂的牆體採用清水紅磚，大穹頂周圍是四個大小不同的帳蓬頂，四個頂下的樓層之間有樓梯相連，整個教堂前後左右有四個門出入。正門頂部為鐘樓，內有7座銅鑄制的樂鐘（據說已經遺失）。
教堂改建成藝術館後，進行了內部改建，通過展示近千幅圖片和城市規劃沙盤，反映了名城哈爾濱的歷史、現狀與未來。不過改建後，原有的格局被破壞了，作為教堂的功能也已經消失了。如果遊客只是對建築和教堂感興趣，可以不必入內參加。
教堂前的廣場有「廣場鴿」，還設有大型系列音樂噴泉，當地人非常喜歡在這裡拍婚紗照。與白天相比，教堂的夜景更美麗，每當夜幕降臨時，在燈光的承托下，教堂更顯得雄偉神秘，充滿異國情調。
從聖索菲亞大教堂出發，步行約10分鐘，可以到中央大街。