Скорее всего, Византий стал очередным греческим городом, основанным на европейском берегу Босфора в 660 году до н. э. на месте более древнего поселения. Место было удачным прежде всего для торговли, и город стал быстро богатеть. Кроме того, Византий получал немалые деньги за проход судов из Средиземного моря в Черное и обратно. В 73 году город вошел в состав римской провинции Вифиния и Понт. В 196 году в Византии укрылся Песценний Нигер — противник императора Семптимия Севера. Изнемогшие от ран и голода горожане сдались на милость императора, а он стер с лица земли городские стены и даже лишил мятежный Византий статуса города. Аврелий Антоний Каракалла, сын Септимия Севера, выпросил у отца прощение для города и восстановил разрушенное. Он даже дал городу свое имя — Антония.
Грандиозная реконструкция города на Босфоре началась 26 ноября 326 года при императоре Константине Великом. Городские стены были отодвинуты к западу, а сам город поделен на 14 районов. Здесь были построены гигантский форум, императорский дворец Буколеон, цирк, театр, множество общественных бань и многоэтажных зданий с аркадами. Общая протяженность стен, возведенных в три ряда, составляла 16 км, в них было семь ворот, в том числе и знаменитые Золотые ворота, и 96 башен. Между стенами был вырыт крепостной ров глубиной 10 и шириной 20 метров. Городу были предоставлены такие же привилегии, как и Риму, а его правитель получил титул проконсула. И судьба города вскоре изменилась. 11 мая 330 года Константин Великий торжественно объявил о создании новой столицы империи. На месте древнего Византия начал бурно расти город, который за его долгую жизнь сменил много имен: Новый Рим, Царствующий город, Константинополь.
С 395 года, после распада Римской империи на две части, Константинополь стал столицей Восточной Римской империи, его жители называли себя ромеями, то есть римлянами, славяне называли их греками, а арабы — румами.
Константинополь сосредоточил несметные богатства огромной империи, владения которой простирались от Палестины и Сирии до Кавказа и Балкан. Символом величия империи стал новый храм Святой Софии. Первый храм, построенный при императоре Константине, еще несколько раз разрушали и восстанавливали, пока император Юстиниан не вознамерился возвести здание, которое своим богатством и красотой превосходило бы все существовавшие ранее. Оно должно было затмить собой не только величие языческих святынь Рима, но и знаменитый Иерусалимский храм.
Строительство огромной купольной базилики было завершено к 537 году, и взору очевидцев предстало небывалое зрелище. На серебряных столбах крепились иконы, внутреннее пространство храма было украшено колоннами из порфира и зеленого мрамора. В основании огромного купола было прорезано 40 окон, струящийся свет из которых создавал впечатление, что купол просто парит в воздухе, «спущенный с неба на золотой цепи». В течение веков стены базилики украшались фресками и драгоценными мозаиками.