All'inizio del V secolo, durante l'epoca bizantina, la posizione strategica di Istanbul la rese una capitale fiorente, ma la rese anche vulnerabile alla mancanza d'acqua durante gli assedi e le stagioni secche. Per affrontare questa sfida, la cisterna fu costruita tra il 428 e il 443 d.C. ed era alimentata dall'acquedotto di Valente, una straordinaria opera di ingegneria romana completata alla fine del IV secolo. L'acqua viaggiava dalle sorgenti della campagna tracia, a più di 20 chilometri di distanza, attraverso una rete di canali, tunnel e ponti prima di essere immagazzinata qui.