Konstantin, şehri yeniden kurarken kendi adına bir forum, saray ve hipodromun yanı sıra, 330`larda Roma tapınaklarının üzerine Aya İrini Kilisesi`ni inşa ettirir. Aya İrini ya da Hagia Eirene`nin sözlükteki anlamı `Kutsal Barış`; ama aynı zamanda da, aynı yüzyılda yaşamış bir azize. Azizenin gerçek adı Penelope`dir. Hıristiyanlığı yaymaya çalışır. Putperestler tarafından yılanlarla dolu bir kuyuya atılır; ölmez. Taşlanır, atlara bağlanıp sürüklenir; yine de ölmez. Mucizelerin sonunda putperestler Hristiyan olur; İrini de bir azize. İmparator Konstantin, bu olağanüstü olay üzerine yaptırdığı tek tanrılı dinin ilk mabedine Aya İrini adını verir.

Aya İrini, Bizans`tan günümüze kalan atriumlu tek kilise. Atrium, eski Roma tapınaklarının ortasındaki çevresi revaklı bir avlu. Aya İrini, yerini aldığı tapınağın özelliklerini bugüne kadar getirmiş. Ancak bugünkü Aya İrini, aynı Aya İrini değil. Çünkü ahşap ilk Aya İrini, 532`de yanmış. İmparator I. Justinianos, çok tanrılı inancı kesinlikle yasaklayınca ayaklanan halk, Zeus`a sığınarak hem Ayasofya`yı, hem de Aya İrini Kilisesi`ni yakmış... I. Justinianos, Ayasofya ve Aya İrini`yi yeniden yaptırmış. Ancak Aya İrini 564`te bir kez daha yanmış. Onarılmış... İki yangından sonra, bu defa depremlerle sallanmış. Yani kilise üç kez onarılmış.

Osmanlı sultanı II. Mehmet, İstanbul`a girip yeni bir dönemi başlatır. Yapımına başlanan Topkapı Sarayı`nın dış duvarları, Ayasofya ve Aya İrini`nin arasından geçer. Aya İrini bir süre sonra silâhların bakım ve onarımının yapıldığı iç cephane olur.
Aya İrini, Osmanlı`nın ilk müzesidir. Türkiye'deki ilk müze çalışmaları Aya İrini'de başlamıştır. Depodaki silâhlar antika olunca 19. yy.`da ilk müze Aya İrini`de açılır. Aya İrini`nin galerilerine çıkışı sağlayan çift kanatlı merdivenler o sıra yapılır. Osmanlı, Aya İrini`ye, ana kapıdaki 1726 tarihli kitabeyi ve merdiveni ekler.

Aya İrini`yi sallayan o eski depremler sırasında Bizans`ta ikonalar, dinen yasaklandığı için onarımlarda duvarlar süslemesiz bırakılmış. Bugün, Osmanlı`nın üzerine bir bayrak asarak kapattığı apsis yarım kubbesindeki İsa`yı simgeleyen haç ve haçın altında İsa`nın çarmıha gerildiği Golgota Tepesi`ni simgeleyen birkaç basamaklı kürsü çizimi dışında bir motif kalmış.

Bizanslıların patrikhane şapeli diye niteledikleri Aya İrini, 1453 yılında İstanbul`un fethinden sonra camiye çevrilmediği için yapıda önemli bir değişiklik yapılmamıştır. Uzun süre ganimet ve silah deposu olarak kullanılmıştır. Tophane müşirlerinden Damat Ahmet Fethi Paşa 1846 yılında Türk müzesinin ilk nüvesini oluşturan eserleri burada sergilenmiştir. 1869 yılında Aya İrini, Müze-i Hümayun (İmparatorluk Müzesi) adını almıştır. Zamanla, sergi mekânlarının yetersiz kalması nedeniyle buradaki eserler 1875 yılında Çinili Köşk`e taşınmıştır. 1908 tarihinden itibaren Aya İrini Askeri Müze olarak kullanılmıştır. Daha sonra bir süre boş kalan yapı onarılmış ve Ayasofya Müzesi Müdürlüğü`ne bağlı bir birim haline getirilmiştir.

Aya İrini Kilisesi günümüzde ziyaretçilere kapalıdır.