530-533: Ανέγερση των Αγίων Σεργίου και Βάκχου για τη μονοφυσιτική κοινότητα που έχει στεγαστεί στο παλάτι του Ορμίσδα
548: Μετά το θάνατο της Θεοδώρας ο Ιουστινιανός απομακρύνει τους μονοφυσίτες, και ο ναός των Αγίων Σεργίου και Βάκχου μάλλον μετατρέπεται σε καθολικό μονής που στεγάζεται σε τμήμα του παλατιού του Ορμίσδα
551: Ο πάπας Βιγίλιος βρίσκει καταφύγιο στην εκκλησία
β΄ μισό 6ου αι.: Ο ναός παραχωρείται για χρήση στους παπικούς απεσταλμένους που διαμένουν στο γειτονικό συγκρότημα μεγάρων Τα Πλακιδίας
9ος αι.: Η μονή αναδεικνύεται σε ένα από τα κέντρα της αντίστασης στην εικονομαχική αυτοκρατορική πολιτική
μετά το 869: Επισκευές στο ναό από το Βασίλειο Α΄, πιθανότατα μετά το σεισμό του 869
10ος-15ος αι.: Οι αναφορές στο ναό σπανίζουν, αλλά πιθανότατα υπήρχαν εκεί κάποια λείψανα, ενώ η μονή λειτουργούσε μέχρι το 15ο αιώνα
16ος αι.: Η εκκλησία μετατρέπεται σε τζαμί από τον Küçük Hüseyin ağa b. Abdülhay (πεθαίνει περί το 1510) κατά τη διάρκεια της βασιλείας του σουλτάνου Βαγιαζήτ Β΄ (νέος διάκοσμος και στο εσωτερικό και προσθήκη του δυτικού προστώου)
1740: Αναστήλωση του τεμένους (γνωστού ως Küçük Ayasofya Camii) από το μεγάλο βεζίρη Haci Ahmet Paşa. Ο μιναρές στη νοτιοδυτική γωνία χτίζεται τη δεκαετία του 1760
1870: Κατασκευή σιδηροδρομικής γραμμής στα νότια της εκκλησίας. Από τη διέλευση των τρένων και τους κραδασμούς διαταράσσεται η σταθερότητα του μνημείου
1940: Ο μιναρές καταρρέει σχεδόν ολοκληρωτικά
1956: Ανέγερση νέου μιναρέ
1999: Ισχυρός σεισμός προκαλεί προβλήματα στο κτήριο (εμφανείς ρωγμές στον τρούλο)
2001: Το κτήριο μπαίνει στη λίστα των απειλούμενων μνημείων παγκόσμιας πολιτιστικής κληρονομιάς της Ουνέσκο
2004-2006: Αναστηλωτικά έργα μεγάλης κλίμακας