До середины IX в. церковь считалась главным дворцовым храмом. Большой дворец сильно пострадал в 532 г. при большом пожаре во время восстания «Ника!» в Константинополе. После этого велись обширные восстановительные работы; наряду с собором Святой Софии были перестроены Халка, палаты дворцовой стражи на площади Трибунала и частично сам дворец Магнавра. В конце 560 гг. при императоре Юстине II рядом с дворцом Дафна был возведён новый тронный зал – Хрисотриклин, предназначенный для ежедневных и праздничных приёмов, переговоров с послами и других официальных церемоний. Он представлял собой вписанное в сложную систему дворов, переходов и помещений отдельное здание, октагональное в плане и увенчанное куполом, во многом схожее с капеллой императора Карла Великого в Ахене, начала IX в. В декабре 574 г. в Хрисотриклине был провозглашён императором племянник Юстина II Тиверий, ставший его соправителем, а позднее и полноправным властителем империи. При Хрисотриклине к концу VI в. возникли новые жилые здания для императорской семьи и дворцовых служащих, и с этого времени наиболее интенсивная жизнь Большого дворца происходит здесь. В «Хронографии» Феофана содержится сообщение о строительстве императором Маврикием круглого портика возле Магнавры, где он установил свою стеллу. По сведениям Георгия Кедрина, император Фока в начале VII в. пристроил к Магнавре оружейный склад. Значительные дополнения в ансамбль дворца Дафна и Хрисотриклина были сделаны в правление императора Юстиниана I, в конце VII в. При дворце была построена небольшая церковь Богородицы Митрополита, а также к Хрисотриклину были пристроены двор Лавсиак и скилы (как полагают исследователи, помещение для добычи; преддверие Хрисотриклина). Кроме того, был построен новый зал для официальных церемоний – триклин Юстиниана. Иконоборческая эпоха (VIII – первая половина IX вв.) считается временем почти полного прекращения строительной деятельности в Большом дворце; по крайней мере, о постройках того периода исследователям известно слишком мало. В середине VIII в. недалеко от Хрисотриклина император Константин V построил церковь Богородицы Фара, в которой в 768 г. был заключён брак императора Льва IV и Ирины. Крупную программу перестроек во дворце предпринял император Феофил (829–842 гг.). Вместо Хрисотриклина в качестве основного тронного зала он использовал триконх – здание с тремя апсидами на восток, юг и север. Кроме того, были возведены ещё несколько парадных залов в разных частях дворца. Новый период значительного обновления Большого дворца связан с восстановлением иконопочитания и началом правления в Византии во второй половине IX в. Македонской династии. После отказа от иконоборческой идеологии были развёрнуты обширные работы по украшению интерьеров Большого дворца произведениями монументального искусства с новыми иконографическими программами. При императоре Михаиле III старый дворец Магнавра, по мнению исследователей, почти не использовавшийся, был отдан для размещения вновь открывшегося Константинопольского университета. При императоре Василии I Македонянине в 876 г. на месте циканистириона была построена новая большая пятикупольная церковь, посвящённая Богородице, известная как Неа-Экклесиа (Новая церковь).