Πολλοί μελετητές δέχονται την άποψη ότι το κέντρο των βυζαντινών χρόνων βρισκόταν στην περιοχή του Απάνω Κάστρου – Τραγαίας – Απεράθου και στην ευρύτερη περιοχή του Σαγκριού – Κάστρο τ’ Απαλίρου μέχρι τον όρμο της Αγιασού.
Ο κάμπος του Σαγκριού με τις πολλές μικρές αλλά σημαντικές εκκλησίες έχει χαρακτηριστεί ένας «μικρός Μυστράς», δηλαδή μοιάζει μ’ ένα σύνολο, μια πολιτεία μέσα στην αγροτική ύπαιθρο.
Στα τέλη του 7ου αιώνα οικοδομείται το Κάστρο τ’ Απαλίρου, και ελέγχει όχι μόνο εκτεταμένες καλλιεργήσιμες εκτάσεις του νησιού, αλλά και τη θαλάσσια περιοχή μεταξύ Νάξου, Πάρου και Ίου, που πιθανότατα αποτελούσε τμήμα της θαλάσσιας διαδρομής από την Κρήτη στην Κωνσταντινούπολη.
Η ίδρυσή του συνδέεται με τη δύσκολη εποχή που την καθορίζουν η αποκοπή της ανατολικής από τη δυτική Μεσόγειο, των πρώτων αραβικών επιδρομών, το τέλος του μονοπωλίου για τους βυζαντινούς εμπόρους και εντάσσεται στο ευρύτερο πλαίσιο της κρατικής μέριμνας για την αμυντική ενδυνάμωση των νησιών.
Οι 7ος, 8ος και 9ος αιώνες υπήρξαν καθοριστικής σημασίας για την εξέλιξη της Νάξου.
Το 727 ο στόλος του θέματος των Ελλαδικών και των Κυκλάδων νήσων εξεγέρθηκε εναντίον του Αυτοκράτορα Λέοντα Γ΄ του Ισαύρου και κατέπλευσε την βασιλεύουσα, αλλά το υγρό πυρ κατέστρεψε τον ελλαδικό και κυκλαδικό στόλο.
Οι μελετητές ερίζουν για τα αίτια της εξέγερσης αυτής. Αλλά η συμμετοχή των Κυκλάδων στην πολεμική αναμέτρηση με τον αυτοκράτορα υπαινίσσεται σημαντική διοικητική και οικονομική υπόσταση.
Η Νάξος αποκτά εξέχουσα θέση στη διοίκηση της Αυτοκρατορίας, που συνοδεύεται από οικονομική άνθηση, τους λεγόμενους «σκοτεινούς αιώνες» του Βυζαντίου (7ος-9ος αι.), με την σύνδεσή της με την Εικονομαχία.
Αυτή η σύνδεση αντανακλά, πιθανότατα, όπως συνέβη και σ’ άλλες επαρχίες της αυτοκρατορίας, διοικητική αναδιάρθρωση του νησιού, στα πλαίσια των μεταρρυθμίσεων των Ισαύρων.
Η αναδιάρθρωση αυτή έφερε ανακατατάξεις στην τοπική κοινωνία με τη δημιουργία νέων κρατικών υπηρεσιών και τη μερική εγκατάσταση ξένου στρατιωτικού πληθυσμού: πρόκειται για τους καλλιεργητές-στρατιώτες, για τον θεματικό στρατό.
Πεντακόσιες περίπου εκκλησίες, όλων των ρυθμών και των τύπων και μοναστήρια με φρουριακό χαρακτήρα, μαρτυρούν πως σ’ αυτό το νησί, που υπήρξε πρωτοπόρο στη σμίλευση του μαρμάρου αλλά και στο σμίλευμα πολιτισμών όπως ο Κυκλαδικός, και στα Βυζαντινά χρόνια έζησαν άνθρωποι που δοκίμασαν ανάμεσα στους πρώτους νέους τρόπους στην αρχιτεκτονική, στην αγιογραφία, στην προσπάθεια να εκφράσουν τον εσώτερο εαυτό τους.
Αρχαίοι ναοί μετατράπηκαν σε παλαιοχριστιανικές βασιλικές, όπως ο Άγιος Ιωάννης στο Γύρουλα Σαγκρίου.
Επίσης, σε πολλούς ναούς διακρίνονται πολλές οικοδομικές φάσεις, ξεκινώντας από τους πρώτους χριστιανικούς αιώνες, όπως στην Παναγία την Πρωτόθρονο στο χωριό Χαλκί, στην Παναγία τη Δροσιανή στο χωριό Μονή, στο Φωτοδότη Χριστό στο χωριό Δανακός.
Και επειδή το «Βυζάντιο» δεν τελειώνει με τη πτώση της Κωνσταντινούπολης το 1204 ή το 1453, αλλά «συνεχίζεται» παντού στον ελληνικό χώρο παρά τις κατακτήσεις, σημαντικά είναι και στη Νάξο τα λεγόμενα μεταβυζαντινά μνημεία.