Πρόκειται για το μόνο ορατό κατάλοιπο της μεσαιωνικής φάσης της πόλης που υπήρξε η πρωτεύουσα του φράγκικου πριγκιπάτου της Αχαΐας.
Το ισχυρό όπως εξελίχθηκε ανάμεσα σε πλήθος άλλων της ίδιας περιόδου αυτό κράτος ιδρύθηκε το 1205 από τους ιππότες Γουλιέλμο Σαμπλίτη και Γοδεφρείδο Α’ Βιλλεαρδουίνο.
Η Αγία Σοφία είναι ένας από τους τρεις γοτθικούς ναούς, που σύμφωνα με το «Χρονικό του Μορέως» ίδρυσαν οι Φράγκοι στην πόλη. Από τους άλλους δύο, τον Άγιο Στέφανο και τον Άγιο Ιάκωβο, ταφικό παρεκκλήσι των Βιλλεαρδουίνων, δε διατηρούνται σήμερα ίχνη τους.
Ο ναός της Αγίας Σοφίας ιδρύεται από το τάγμα των Δομινικανών μοναχών το πρώτο μισό του 13ου αι., ως αυλικός ναός των Βιλλεαρδουίνων και καθεδρική έδρα του λατίνου επισκόπου Ωλένης.
Πρόκειται για μία μεγάλη τρίκλιτη ξυλόστεγη βασιλική, το αρχικό μήκος της οποίας ξεπερνούσε τα 45μ.
Από το ναό διατηρείται το ιερό βήμα και τα δύο εκατέρωθεν τετράγωνα παρεκκλήσια, που καλύπτονται με σταυροθόλια με νευρώσεις, καθώς και η θεμελίωση των πλάγιων τοίχων και των τοξοστοιχιών.
Η τοιχοποιία αποτελείται κυρίως από μεγάλους λαξευτούς πωρόλιθους αλλά και ενσωματωμένα παλαιότερα βυζαντινά γλυπτά. Δυτικού τύπου παράθυρα διατρυπούν τους τοίχους της αψίδας και των παρεκκλησιών, ενώ κόγχες διαμορφώνονται στο νότιο τοίχο του ιερού και του νότιου παρεκκλησιού.
Τα σωζόμενα αρχιτεκτονικά στοιχεία (σταυροθόλια με νευρώσεις, κιονόκρανα με φυτικό διάκοσμο και φουρούσια, εξωτερικές ακτινωτά διευθετημένες αντηρίδες) πιστοποιούν την εμπνευσμένη από γοτθικά πρότυπα κατασκευή του ναού.