При этом Иоанн VII Палеолог был тесно связан с генуэзской Галатой; в середине 1390 гг. он женился на Ирине, дочери влиятельного графа Франческо II Гаттилузи. В 1399 г., в период, когда турки вели длительную блокаду Константинополя, и положение Византии казалось безнадёжным, Мануил II согласился передать престол Иоанну VII Палеологу как ставленнику султана Баязида, а сам уехал в Западную Европу просить помощи. Соглашение между императорами было заключено 4 декабря 1399 г. Став формально соправителем Мануила, Иоанн VII Палеолог самостоятельно правил в Константинополе до его возвращения в 1403 г. В этот период турки под угрозой вторжения Тимура прекратили давление на Константинополь, но Иоанн VII Палеолог был вынужден заключить с ними союз против монголов. После разгрома войсками Тимура в битве при Анкире (20 июля 1402 г.) Византия в сентябре 1402 г. признала себя вассалом державы Тимура и согласилась выплачивать победителю ту же дань, что раньше платила османам. После ухода войск Тимура из Малой Азии 3 июня 1403 г. в Галлиполи был заключён мирный договор между Византией (Иоанн VII Палеолог), Османским султанатом (Сулейман Челеби), представителями Венеции, Генуи, Родоса и герцогства Навплион. Турки отказывались от получения дани с Константинополя, возвращали Византии ряд владений, в том числе Фессалонику, часть территорий в Македонии, побережье Чёрного моря от Босфора до Варны, острова Эгейского моря Скопелос, Скирос, Скиатос и др. Положение Византии на некоторое время стабилизировалось. Иоанн VII Палеолог старался информировать Мануила II и Западную Европу о ситуации в Константинополе, отправлял письма в Венецию, ко дворам королей Франции и Англии, неизменно прося их о помощи (сохранилась копия письма Иоанна VII Палеолога королю Генриху IV Английскому от 1 июня 1402 г.). После возвращения Мануила в июне 1403 г. реальная власть вновь перешла к нему, а Иоанн VII Палеолог сохранил императорский титул, статус соправителя и получил во владение Фессалонику и остров Лемнос. Последние годы жизни Иоанн VII Палеолог провёл в Фессалонике, собрался передать власть в своём уделе малолетнему сыну Андронику V (1400–1407 гг.) и короновал его в соправители, но тот умер раньше Иоанна VII Палеолога. Поддерживал тесные отношения с монастырями Святой Горы Афон; в архивах монастырей Великая Лавра, Ватопед, св. Павла, Ксиропотам, Дионисиат сохранилось несколько его хрисовулов. Перед смертью Иоанн VII Палеолог принял монашеский постриг с именем Иоасаф. После смерти Иоанна VII Палеолога Ирина Гаттилузи жила на Лемносе, приняла монашеский постриг с именем Евгения (ум. в 1440 г.).