Τον 7ο αιώνα το Αμόριο έγινε η πρωτεύουσα του Ανατολικού θέματος, προμαχώνα κατά της εξάπλωσης του Ισλάμ στους «Σκοτεινούς Αιώνες». Η θέση του πάνω σε οδική αρτηρία το έκανε πέρασμα όχι μόνο για τις στρατιές αλλά και για προσκυνητές. Το χώρο του Αμορίου ανακάλυψε ο Βρετανός περιηγητής William Hamilton το 1836, οι ανασκαφικές εργασίες όμως ξεκίνησαν μόλις το 1987. Αποκαλύφθηκε εντυπωσιακό περιφερειακό τείχος της Πρώιμης Βυζαντινής περιόδου που περιέκλειε τόσο την Άνω όσο και την Κάτω Πόλη και που καταστράφηκε πιθανόν στην πολιορκία του 838. Δεύτερο σύστημα οχυρώσεων γύρω από την Άνω Πόλη χρονολογείται στα τέλη του 7ου αιώνα. Μετά και τη δική του καταστροφή, αντικαταστάθηκε από άλλο τείχος στη Μέση Βυζαντινή περίοδο. Φούρνος αγγειοπλάστη στην Άνω Πόλη, μοναδικό δείγμα του είδους στη βυζαντινή Μ. Ασία, δείχνει ότι το Αμόριο ήταν σημαντικό εμπορικό και βιοτεχνικό κέντρο ως τον 10ο και τον 11ο αιώνα. Στην Κάτω Πόλη ανασκάφηκε εκκλησία, βασιλική με κλίτη αρχικά που, ύστερα από καταστροφική πυρκαγιά, ανοικοδομήθηκε εξ ολοκλήρου ως βασιλική με τρούλλο. Στην πρώτη της μορφή από τα τέλη του 5ου αιώνα, παρόμοια με τη μονή του Αγίου Ιωάννου του Στουδίου στην Κωνσταντινούπολη, είχε δάπεδο με μαρμαροθετήματα στο βήμα και το ναό, μαρμάρινο τέμπλο και άμβωνα. Χαρακτηριστική της Μέσης Βυζαντινής περιόδου είναι η νέα της μορφή που συγκρίνεται με την Αγία Ειρήνη στην Κωνσταντινούπολη. Με νέο μαρμάρινο δάπεδο και άμβωνα, ο ναός τοιχογραφήθηκε και η οροφή του διακοσμήθηκε με ψηφιδωτά από γυάλινες και χρυσές ψηφίδες. Η εκκλησία επέζησε ως τον 11ο ίσως και τον 12ο αιώνα.