Главная святыня Ираклии Фракийской – рельефная икона великомученика Георгия Победоносца (раньше XIII в.) из одноимённого храма, носившая название святой Георгий-Арап из-за покрывающего её слоя чёрной смолы, была перевезена беженцами из Ираклии Фракийской в Неа-Ираклию на полуострове Халкидики (в настоящее время хранится в Византийском музее в Афинах). Икона Божьей Матери Фанеромени первоначально была увезена в Иверский монастырь, а в 1932 г. передана беженцам из Ираклии Фракийской, основавшим поселение Неа-Ираклица близ Кавалы. Там же хранятся часть честной главы священномученика Харалампия, которую жители Ираклии Фракийской взяли с собой в 1922 г. из собора великомученика Георгия Победоносца в Ираклию Фракийскую, и другие реликвии и иконы. Титул митрополита Ираклийского во второй четверти XX в. периодически давался титулярным архиереям Константинопольского патриархата. Последним носил его Вениамин I (1933–1935 гг.; впоследствии Константинопольский Патриарх). В латинском Житии Филиппа, Ираклийского епископа (ум. в 303 или 304 г.), упоминается кафедральный городской собор Ираклии Фракийской (dominicum), крыша которого была устлана бронзовыми листами и мраморными плитами (местонахождение этого здания исследователям неизвестно). У западного склона акрополя находятся руины большой византийской церкви, которые до начала ХХ в. сохранялись в хорошем состоянии, на стенах были видны остатки фресок. Эта церковь, являвшаяся кафедральным собором и называемая Старой Митрополией, была воздвигнута при византийском императоре Василии I Македонянине (867–886 гг.) на месте языческого храма императора Адриана. Исследователи предполагают, что постройке IX в. предшествовала церковь мученицы Гликерии, откуда в Старую Митрополию был перенесён реликварий с главой этой святой. Если это так, то, по мнению исследователей, до IX в. церковь мученицы Гликерии кафедральным собором быть не могла, поскольку в письменных источниках она называлась мартирием, наосом или конхой, тогда как главный городской храм именовался «святой всеобщей великой церковью» (надпись на надгробной мраморной плите VI–VII вв. с именем Трифона, пресвитера этой церкви). В Житии преподобной Елисаветы, чудотворицы, названы три церкви Пресвятой Богородицы: первая – Фисаврос (т.е. Сокровище, по предположению Д. Стьернона, кафедральный собор), вторая – Катахилас (согласно пространному Житию преподобного Парфения Лампсакского, в сокращённой версии этого Жития в Императорском Минологии), третья – Халкопратия, а также церковь мученика Романа. Сохранилась также надпись V–VI вв. с именем Иоанна, пресвитера церкви мученика Романа. В северной части Нижнего города (Калекапы) исследователи обнаружили фундаменты базилики с мозаиками V в. К юго-западу от базилики нашли маленькую церковь и кладбище XI в. В 813 г. Сисиний, императорский куратор Цурула, восстановил монастырь Пресвятой Богородицы, находившийся, по мнению исследователей, в Ираклии Фракийской. В начале XIV в. в Ираклии Фракийской был основан женский монастырь Пресвятой Богородицы Крионеритиссы. В 1729 г. кафедральным собором Ираклии Фракийской стала церковь великомученика Георгия Победоносца, куда была перенесена глава мученицы Гликерии. Также в Ираклии Фракийской исследователям известны поствизантийские церкви святых Апостолов, Николая Чудотворца и Пресвятой Богородицы Фанеромени.