Representanter för sex politiska partier deltog i demonstrationen till stöd för Imamoglu som i onsdags dömdes till fängelse i två år och sju månader för att ha förolämpat valrådets ledamöter.
Oppositionen har ifrågasatt domstolarnas självständighet, och anser att rättegången mot Imamoglu är ett sätt för president Recep Tayyip Erdogan att försöka hindra borgmästaren från att ställa upp i presidentvalet i juni. Imamoglu planerar att överklaga domen, och väntas fortsätta som borgmästare till dess att fallet tas upp i högre instans.
"16 miljoner Istanbulbor"
Ekrem Imamoglu sade i ett tal till sina anhängare att han inte var rädd för den "illegitima" domen, samtidigt som regnet strilade ned.
– Jag har inte domare som kan försvara mig, men jag har 16 miljoner Istanbulbor och vår nation bakom mig, sade han.
Domen mot Ekrem Imamoglu får hård kritik av EU och USA, såväl som människorättsgrupper. EU:s talesperson Peter Stano säger i ett uttalande att den "är oproportionerlig och bekräftar den systematiska bristen på självständighet inom rättsväsendet och den otillbörliga politiska påtryckningen på domare och åklagare i Turkiet".
USA:s regering säger i ett uttalande att den är "djupt besvärad och besviken" på domen.
"Attack mot oppositionen"
USA-baserade människorättsgruppen Human Rights Watch stämplar domen som ett brott mot Ekrem Imamoglus rättigheter, samt en "oberättigad och beräknad attack mot Turkiets politiska opposition" inför presidentvalet.
Ekrem Imamoglu, som företräder partiet CHP, slog kandidaten från president Recep Tayyip Erdogans AK-parti i ett lokalval i mars 2019. CHP:s seger var ett historiskt bakslag för presidentens parti som hade styrt Istanbul i ett kvartssekel. AK-partiet drev då på för att ogiltigförklara resultatet med hjälp av fuskanklagelser. Det här resulterade i ett omval i juni – som Imamoglu också vann.
Det var mellan valomgångarna som Imamoglu i ett tal ska ha kallat myndigheten som ogiltigförklarade det första valresultatet för "idioter".