Осуждение монофизитства на IV Вселенском соборе привело к разделению Антиохийской православной церкви на две части: оставшихся верными православию и склонившихся к монофизитству. Сохранившие православие получили название мелькитов (от слова «мельк» – император, то есть сторонников византийского императора), принявшие монофизитство – яковитов. Православные преобладали в эллинизированных прибрежных городах, монофизиты в небольших городах и сельской местности внутренней Сирии.
Свой отпечаток на развитие монофизитской смуты наложили противоречия, существовавшие между греками и семитским населением Антиохийского патриархата. Контроль над патриаршей кафедрой переходил попеременно от мелькитов к яковитам, а с 550 г. Антиохийская церковь официально разделилась на две части: православную и яковитскую церковь (при этом яковиты по-прежнему называют себя православными).
В период с 702 по 742 г. Антиохийский патриарший престол оказался вакантным, этим воспользовались монахи, чтившие отшельника Марона своим покровителем, и образовали свой собственный маронитский патриархат Антиохии.
Антиохия и ряд других городов Сирии серьезно пострадали в ходе землетрясений, происшедших там в 526 и 528 гг. Первое, по свидетельству современников, видимо, сильно преувеличенному, привело к гибели 250 тыс. человек. В ходе стихийных бедствий Антиохия была разрушена целиком, пострадали также Дафна, Лаодикия, Селевкия, Пиерия. Так же был разрушен Бейрут в результате землетрясений 50-х гг. VI века.
Огромный ущерб Антиохии наносили и непрерывные войны с Персией. Так, в 528 г. возобновились пограничные столкновения в Месопотамии, в 530 г. византийский полководец Велисарий отразил персидское наступление на Дару. На следующий год персы при поддержке своих арабских союзников обошли с юга византийские укрепления Месопотамии и вторглись в слабозащищенные местности Сирии на правобережье Евфрата. Осенью 532 г. между обоими государствами был заключен мир, оказавшийся, впрочем, недолгим, поскольку Персия была весьма обеспокоена военной экспансией Византии при Юстиниане.
Весной 540 г., когда лучшие войска империи были сосредоточены на западе, персидский шах Хосров I, опрокинув слабые византийские заслоны, вторгся в Сирию. Не пытаясь закрепиться на захваченных территориях, персы стремились нанести максимальный урон византийским землям. Иераполь, Вероя, Апамея, Эмеса были захвачены и обложены тяжелой контрибуцией. Антиохийцы оказали персам серьезное сопротивление. Тем не менее город был взят, методично разграблен и разрушен, множество жителей уведено в плен. Катастрофа 540 г. значительно пошатнула престиж византийской власти на Ближнем Востоке. Правительство Юстиниана предпринимало значительные усилия по восстановлению Антиохии, однако город не достиг и малой доли прежнего величия.