Μόνο σποραδικά αρχεία σώζονται για τις τοπικές εκκλησιαστικές αρχές κατά την πρώτη περίοδο της οθωμανικής κατοχής της πόλης. Ωστόσο, το 1453, η πτώση της Κωνσταντινούπολης στους Οθωμανούς οδήγησε στην ενσωμάτωση του Πατριαρχείου της Κωνσταντινούπολης στο οθωμανικό σύστημα των "μιλλέτ" και σε συνεπακόλουθες μεταρρυθμίσεις στην εκκλησιαστική διοίκηση. Ως αποτέλεσμα, η εκκλησία της Νικομήδειας αποκαταστάθηκε στην παλιά της θέση. Αν και εκείνη την εποχή οι περισσότερες μητροπόλεις στην Μικρά Ασία είχαν πάψει να υπάρχουν λόγω της δραματικής μείωσης του ορθόδοξου πληθυσμού, οι τρεις μητροπόλεις της Βιθυνίας - Νικομηδείας, Χαλκηδόνος και Νικαίας - παρέμειναν ενεργές. Επιπλέον, λόγω της εγγύτητάς τους με την Κωνσταντινούπολη, οι τοπικοί Μητροπολίτες μπορούσαν να συμμετέχουν τακτικά στην Ιερά Σύνοδο στην Κωνσταντινούπολη.