Après les sacs de Rome par les Goths en 410 et les Vandales en 455, les thermes restèrent au moins partiellement en service jusqu'en 537, quand les aqueducs furent coupés par les Goths de Vitigès, et par Bélisaire lui-même, qui fit murer tous les passages à travers la muraille pour empêcher les irruptions furtives des ennemis dans la ville.