La chiesa di Santa Sofia è un edificio longobardo che risale circa al 760, ora restaurato, di piccole proporzioni: si può circoscrivere con una circonferenza di diametro 23,50 m. È uno degli esempi più importanti dell'achitettura europea altomedievale. La pianta è molto originale per quei tempi: consiste in un esagono centrale con, ad ogni vertice, colonne prelevate dal tempio di Iside, collegate da archi che reggono la cupola. L'esagono interno è circondato da un anello decagonale con otto pilastri di pietra calcarea bianca e due colonne ai fianchi dell'entrata. Annesso alla chiesa è un monastero con bel chiostro del XII secolo, in parte costruito con frammenti di edifici anteriori. Una volta l'interno della chiesa era ricoperto di affreschi di artisti bizantini; alcuni frammenti di questi dipinti, che rappresentano le Storie di Cristo, possono ancora essere visti nelle due absidi laterali. Santa Sofia fu quasi completamente distrutta dal terremoto del 1688 e ricostruita in forme barocche per volere dell'allora cardinale Orsini di Benevento (poi divenuto papa Benedetto XIII). Le forme originarie furono nascoste, e furono riscoperte solo dopo il discusso restauro del 1951. L'ex monastero è ora sede Museo del Sannio (insieme alla Rocca dei Rettori), raccolta di reperti archeologici (tra cui un consistente insieme di elementi dell'antico tempio di Iside, come uno dei due obelischi), armi, stampe, monete, pinacoteca con quadri dal '500 al '700; riordinato in termini moderni e gestito come istituzione culturale polivalente sotto la direzione del Dott. Elio Galasso, Direttore sino al 2004.