Tallrike mynter fra Nikea vitner om at keiserne hadde interesse for byen. Mange av dem feiret store feiringer her til ære for guder og keisere, blant annet festivalene Olympia, Isthmia, Dionysia, Fythia, Kommodia, Severia, Filadelfia, og videre. Gjennom hele keisertiden forble Nikea en viktig by da dens lokalisering var særskilt velegnet, kun 40 km fra Prusa og 70 km fra Konstantinopel. Da sistnevnte ble hovedstad i Østromerriket (Det bysantinske rike), mistet ikke Nikea sin betydning. Dens nåværende bymurer, som ble reist i den siste perioden av den romerske keisertiden, omfattet en langt større område enn hva som er beskrevet av Strabon. Mye av den eksisterende arkitekturen og forsvarsverket er datert til denne tiden, tidlig på 300-tallet e.Kr.