Još jedna značajna znamenitost Istanbula je Cisterna Bazilika, smeštena na ne baš tako vidnom mestu, između Hipodroma i Svete Sofije. Drugi naziv bazilike je Potopljena palata zbog nivoa vode u njoj, a služula je za snadbevanje svežom vodom celog grada. Rađena je u antičkom stilu, a mermerni stubovi unutar nje je čine veoma privlačnom za turiste. Iako u Istanbulu postoji veliki broj cisterni, razvrstanih u tri grupe, nadzemne, podzemne i otvorene cisterne, Cisterna Bazilika je zauzima broj jedan po veličini. Bazilika nosi ime po bazilici koja se nalazila iznad cisterne, na brežuljku.
Ova znamenitost iz VI veka nastala je u doba cara Justinijana I, 532 godine. Prvobitno je snadbevala vodom veliku palatu Konstantinapolja, a zatim i druge objekte. Cisterna se koristila i posle pada Konstanitanapolja. Na površini od 9.800m2 svod ciseterne je potporan za stubovima od 9 metara, rađeni u jonskom i koritnskom stilu. Uglavnom su sa gravurama, a posebno zanimljiv stub je stub sa Fatiminim okom koje je karakteristično za ovaj grad. Ukupno ima 336 stubova koji drže krov. Gradnja je trajala oko 2 godine nakon cega je čista voda je došla u grad.