索非亚古时名塞尔迪卡(Serdica)、斯雷德茨等,14世纪开始因圣索非亚教堂而最后定名为索非亚。
当地最早定居的是色雷斯人的部落。公元前五世纪,这里成为一个色雷斯国家联盟(也即奥德里西亚王国)的一部分。马其顿王国的腓力二世曾于公元前339年摧毁过这个城镇。公元前29年,塞尔迪卡被罗马人征服,随即成为一座罗马风格的城市。图拉真在位时期(98–117年),它成为一个地方自治城市。在罗马统治时期,塞尔迪卡的城墙得以修建,公共浴室、大剧院、市政厅等城内建筑拔地而起。这段时期是塞尔迪卡发展的繁荣期,以至于后来君士坦丁大帝一度想在这里建都。城市后来因外来入侵而被毁,此后成为一片废墟长达一个世纪。它后来的重建是在拜占庭皇帝查士丁尼一世时期。查士丁尼统治时期的兴盛,在当代仍然可以通过遗迹看到。
塞尔迪卡成为保加利亚的一部分,始于保加利亚的克鲁姆汗在位时期(809年)。随着保加利亚第一帝国于1018年被消灭,城市再度落到了拜占庭帝国手里。1382年,索非亚在经历漫长的围攻后,在保加利亚和奥斯曼的战争中,被奥斯曼帝国占领。城市在1443年间被匈牙利军队占领了很短的时间。在基督教联军针对索非亚的进攻失败后,奥斯曼帝国驱散了城内的基督教人才。在16世纪,索非亚的城市布局开始呈现出奥斯曼风格。
俄土战争之后,索非亚被俄罗斯军队从奥斯曼统治下解放出来。虽然战争对城市造成了破坏,但解放后城市得到了充分的现代化发展。1879年索非亚被定为首都。1908年保加利亚脱离奥斯曼帝国宣布独立,索非亚成为独立的保加利亚首都。
尽管保加利亚现在的首都是因为圣索非亚教堂而最后定名为索非亚的,但位于亚历山大广场前的索菲亚教堂并不那么显眼,而无名英雄纪念碑和长明火就在索菲亚教堂前面。对面也有一座不大的东正教堂。离开索菲亚教堂,再前面是一个草坪,草坪上有几组雕塑,斜对面又一个漂亮的草坪边是小巧的圣尼古拉斯俄罗斯教堂。继续往前就是索菲亚的真正市中心的中央公园,对面是国家艺术馆,正前方是保加利亚第一银行和保加利亚议会大厦。