Neljännen ristiretken (1201–1204) päätteeksi Venetsian tasavalta liitti Kytheran lähialueineen valtakuntaansa. Venetsia antoi Kytheran Marco Venierin perheen hallittavaksi vuonna 1207, ja saari oli perheen hallussa useiden vuosien ajan. Samaan aikaan saarella siirryttiin feodaaliseen järjestelmään. Bysantti hallitsi Kytheraa vuodet 1275–1308. Tänä aikana saarella valtaa piti Peloponnesoksen Monemvasiasta kotoisin ollut Pavlos Notarás. Venierin perhe häädettiin saarelta, mutta se palasi vuonna 1308 ja otti vallan takaisin. Venierien tarkoituksena oli asuttaa Kythera uusilla perheillä. Vuonna 1316 Peloponnesoksen Mánin niemimaalta saapuikin useita uusia perheitä Kytheralle. Saaren bysanttilaisaikainen pääkylä Agíos Dimitríos, joka nykyisin tunnetaan nimellä Palaióchora, taantui. Chóraan eli saaren nykyiseen pääkylään puolestaan asettui yläluokkaa. Kytheralla asui 1500-luvulla arviolta 4 000 ihmistä. Saarelle rakennettiin hyökkäysten torjumiseksi kolme linnoitusta: Chóra, Agíos Dimitríos eli nykyinen Palaióchora sekä Káto Chóra Mylopótamoksessa.