尼科底米亚成为帝国的东都。直至李钖尼于324年被君士坦丁一世击败为止，尼科米底亚一直是帝国东方的首都。君士坦丁一世只视此城作为临时的首都，并于330年定都于拜占庭（君士坦丁堡）。君士坦丁于337年死于尼科米底亚附近的一庭皇家别墅内。由于从亚洲各地前往君士坦丁堡的道路均会先汇合于尼科米底亚，尼科米底亚仍是帝国定都拜占庭后一座重要的城市。尽管如此，358年8月24日一场大地震为尼科米底亚造成了广泛破坏，随后更有大火摧毁城市。尼科米底亚得到重建，但规模较以前缩小了。6世纪查士丁尼一世的统治下，尼科米底亚得以扩