La rotonde date de l'époque où Serdica, comme on appelait alors Sofia, était une importante ville romaine où résidèrent les empereurs Galère et Constantin le Grand. Sa fonction d'origine fait encore débat, mais elle devint ensuite une église. Au XVIe siècle, sous la domination ottomane, elle fut transformée en mosquée et ses peintures furent recouvertes, pour n'être dégagées et restaurées qu'au XXe siècle.
À l'intérieur, la coupole est ornée de couches de fresques médiévales datant du Xe au XIVe siècle. En son centre, le Christ Pantocrator domine, entouré d'anges et d'une frise de 22 prophètes. À l'extérieur, derrière l'abside, se trouvent les ruines fouillées de l'antique Serdica, dont un tronçon de rue romaine avec son système d'évacuation et les fondations d'autres bâtiments. La rotonde est toujours une église orthodoxe en activité : portez une tenue respectueuse et parlez à voix basse pendant les offices.
Petite mais remarquable, la rotonde concentre quelque 1 700 ans d'histoire de Sofia dans une seule salle à coupole.
