На рубеже III–IV вв. в результате административных реформ императора Диоклетиана вместо «большой Галатии» было образовано несколько новых провинций, которые вошли в состав диоцезов Понт и Асия. На землях «большой Галатии» были сформированы провинции Писидия (Антиохия Писидийская), Ликаония (Иконий), Фригия Салютарис (Синнада) и Каппадокия первая (Кесария). Собственно Галатия превратилась в небольшую провинцию с центром в Анкире. На Вселенском соборе в Никее в 325 г. провинция Галатия была представлена епископами Анкиры, Тавии, Гадамавы, Юлиополя, Кинны и Аспоны. Эти города находились в центральной и восточной Галатии. Относительно христианизации её западной части исследователи предполагают, что в этой области большим влиянием ещё пользовался культ фригийской богини Кибелы с центром в Пессинунте. В середине IV в., в период борьбы сторонников и противников Никейского собора, в Анкире много лет длилось противостояние епископов Маркелла, защитника Никейского Символа веры, и Василия, ставленника партии Евсевия Никомидийского, впоследствии возглавившего партию омиусиан. Возвращение Маркелла в Анкиру в 348 г. стало причиной открытого столкновения партий на улицах. В 358 г. в Анкире состоялся Собор, на котором впервые заявила о себе партия омиусиан во главе с епископом Василием Анкирским. В конце IV в., при императоре Феодосии I, Галатия была разделена на две провинции: Галатию первую (Анкира) и Галатию вторую (Пессинунт). Епископы обеих новых провинций (Леонтий Анкирский и Димитрий Пессинунтский) впервые зафиксированы в актах Собора «У дуба» в 403 г. В V–VI вв. в Гермиях сложился центр почитания архангела Михаила. Сведения о жизни церкви в Галатии в VI – начале VII в. содержатся в Житии преподобного Феодора Сикеота. В византийскую эпоху в Галатии кроме Анкиры и Пессинунта существовали епископские кафедры Тавия, Юлиополь, Аморий, Аспона, Палия (Юстинианополь), Кинна, Мниз, Калумна, Василиополь, Анастасиополь и др. Большинство сведений о епископиях и их развитии известны лишь из актов Вселенских соборов, Эфесского собора 449 г., Константинопольского собора 869 г. и др., а также из Notitia Episcopatuum. В Средние века Галатия с относительно редким населением пришла в упадок, неоднократно становилась своего рода ничейной территорией в многолетних войнах Византии и арабо-мусульманских государств. С VIII в. наибольшую роль для Византии играла уже не Анкира, а Аморий (митрополия с середины IX в.), превращённый в крепость на пути из Киликии в Константинополь. Во второй половине XI в. кафедры Василиополя и Гермии на территории Галатии также получили статус митрополий, что, однако, отражало уже, скорее, не внутреннее развитие этих районов, а перипетии столичной политической борьбы. В 1070 гг. Галатия была завоёвана сельджуками и в последующие века подверглась тюркизации, стала одним из главных регионов формирования современного турецкого этноса.