След Падането на Константинопол под властта на османските турци, много аристократични семейства от столицата се заселват в Анхиало и митрополитският трон става още по престижен. От Анхиало е патриарх Йеремия II Транос (1572 - 1595), изтъкнат богослов, който кореспондира с германски богослови в Тюбингенския университет, свикал голям поместен събор в Константинопол в 1593 година, поддържал училищата. Анхиалският митрополит Партений (1609 - 1623) става вселенски патриарх през 1639 година в бурно за Църквата време. През XVII век в диоцеза на Анхиалската митрополия влизат градовете Анхиало и Бургас и 54 градчета и села. По време на управлението на митрополит Митрофан в XVII век е решен дългогодишен спор с Преславската епископия и селата Чалъ кавак, Смядово и Кълново са върнати в нейната юрисдикция.