בור המים המרתק נבנה במאה ה-6 בתקופת שלטונו של הקיסר הביזנטי יוסטיניאנוס הראשון (Justinian I). הבור תוכנן לספק מים לארמון הגדול שהיה מעליו (שלא שרד עד ימינו), ולבניינים ומבנים אחרים בסביבה, כמו גם לשמש מקור מים לגיבוי במקרה של מצור או בצורת בעיר. באותה התקופה נחשב בור המים לפלא הנדסי- אורכו 140 מטר ורוחבו 70 מטר, והבור מסוגל להכיל עד 100,000 מ"ק של מים. ואכן, בתקופת האימפריה הביזנטית שימש הבור כמקור מים אדיר לתושבי העיר איסטנבול ולשליטיה.

בשנת 1453, לאחר כיבוש העיר איסטנבול על ידי העות'מאנים, המקום סיפק מים לארמון טופקאפי (Topkapı Palace), בו התגוררו השליטים העות'מאנים באותה התקופה. העות'מאנים העדיפו מים זורמים על פני בורות מים תת קרקעיים, ולכן לאחר מספר שנים הפסיקו להשתמש בבור המים ועברו להשתמש במתקנים קטנים יותר שבנו.

בור המים נשכח ונדמה שנעלם מהעולם, עד אמצע המאה ה-16, בה נווד הולנדי בשם פ' ג'יליוס הגיע לאיסטנבול לצורך מחקר על חורבות האימפריה הביזנטית. במהלך המחקר שלו, מגלה ג'יליוס במקרה את בור המים המרהיב. ג'יליוס הקדיש זמן רב לחקר בור המים והדגיש את הפלא הארכיטקטוני שבבנייתו.

לאחר הגילוי המרתק, חזרו להשתמש בבור המים המדהים, וערכו בו שיפוצים רבים לאורך השנים. בשנת 1987, משפצת ומנקה את המקום עיריית איסטנבול ופותחת אותו למבקרי העיר.

כיום , בור הבזיליקה פתוח לקהל הרחב והוא אחד מאתרי התיירות הפופולריים ביותר באיסטנבול. המבקרים באתר יכולים לרדת בגרם מדרגות לתוך חלל הבור החשוך והלח ולחקור את המסדרונות והעמודים היפהפיים התומכים בגג הבור. הבור מואר באורות היוצרים אווירה מיסטית ומיוחדת.