Arsitektur Bizantium meninggalkan jejak yang tak terhapuskan pada perkembangan gaya arsitektur selanjutnya, membentuk cara penggunaan kubah, langit-langit berkubah, elemen dekoratif, dan teknik struktur. Dari kemegahan Hagia Sophia hingga pengaruh abadinya pada arsitektur Renaisans, Barok, dan neoklasik, dampak prinsip arsitektur Bizantium terus bergema hingga saat ini.
Salah satu kontribusi paling menonjol dari arsitektur Bizantium adalah prevalensi kubah, yang menjadi elemen ikonik dalam gaya-gaya berikutnya. Penggunaan pendentive untuk menopang kubah-kubah ini, seperti yang terlihat pada bangunan seperti Gereja Sergius dan Bacchus, menjadi preseden bagi inovasi struktural. Fitur desain ini kemudian mempengaruhi kubah pada bangunan Renaisans dan Barok, seperti Basilika Santo Petrus di Roma dan Katedral Florence.
Penekanan pada langit-langit berkubah dalam arsitektur Bizantium juga memengaruhi gaya arsitektur selanjutnya, dengan kubah bergaris yang rumit dan kubah pangkal paha menjadi ciri khas katedral Gotik selama Abad Pertengahan. Transisi ini dapat diamati pada struktur seperti Basilika San Vitale di Ravenna, di mana penggunaan teknik pendentif dan kubah menunjukkan penyimpangan dari tradisi arsitektur sebelumnya.
Selain itu, karya mosaik arsitektur Bizantium yang rumit dan detail hiasannya meninggalkan warisan abadi pada gaya-gaya berikutnya, khususnya di bidang dekorasi interior. Penggunaan mosaik berkilauan di gereja dan istana Bizantium, seperti yang menghiasi interior Basilica Cistern di Istanbul, mengilhami penggabungan elemen dekoratif serupa dalam interior Renaisans dan Barok, menambah kesan kemewahan dan keagungan pada ruang arsitektur.
Seiring berkembangnya selera arsitektur, pengaruh abadi arsitektur Bizantium terus terwujud dalam cara-cara baru. Kebangkitan elemen Bizantium pada gerakan Kebangkitan Bizantium pada abad ke-19 dan penggabungan motif Bizantium pada bangunan neoklasik menandakan dampak jangka panjang dari gaya arsitektur ini. Pemanfaatan lengkungan, kubah, dan motif dekoratif Bizantium pada bangunan terkenal seperti Katedral Alexander Nevsky di Sofia berfungsi sebagai bukti warisan abadi arsitektur Bizantium.