После низложения Иоанна Евлогий преследовал его сторонников в Палестине среди монашества. Иоанн Златоуст об этом, как полагают исследователи, не знал и отправил Евлогию письмо из ссылки в Кукусе. В 415 г. Евлогий был председателем на Соборе в Диосполе, осудившем пелагианство. В первой половине V в. Кесария Приморская окончательно уступает первенствующее положение Иерусалимской кафедре. При этом ещё в начале V в. лидерство Кесарии Приморской казалось незыблемым. Так, в подписях акта Собора в Иерусалиме 400 г. Кесарийский епископ Евлогий был впервые назван митрополитом, а епископ Иерусалима был поставлен ниже его по рангу и не имел подобного титула. Однако позднее ситуация изменилась, особенно после рукоположения на кафедру Иерусалима в 422 г. деятельного Иувеналия. Уже на третьем Вселенском соборе в Эфесе в 431 г. Иувеналий добился признания своего первенства над всеми епископами Палестины. Точно так же он занимал лидирующее положение на Эфесском соборе 449 г. и четвёртом Вселенском соборе 451 г. в Халкидоне. На последнем епископ Кесарии Приморской Гликон по не известной исследователям причине вообще не присутствовал, предоставив право представлять его епископу Зосиме из города Меноис (близ Газы). В V в. объём сведений об истории Кесарии Приморской заметно сократился. Утратившие политическое значение город и его христианская община редко упоминаются в источниках. Известные исследователям события в Палестине всё больше сосредоточивались вокруг Иерусалима. Однако исследователи не могут говорить об упадке города в эту эпоху, т.к. в Кесарии Приморской, согласно археологическим данным, в V в. развернулось активное строительство, в начале VI в. при поддержке византийского императора Анастасия I была проведена реконструкция морского порта, о чём писал в панегирике императору Прокопий Газский. Иероним Стридонский (начало V в.) упоминал, что в Кесарии Приморской была христианская базилика (как полагают исследователи, главный городской храм). В городе находилось несколько христианских святынь, которые регулярно посещали паломники. Многие из этих святынь были связаны с почитанием Корнилия сотника. Уже в 333 г. анонимный паломник из Бурдигалы в «Итинерарии» упомянул, что в Кесарии Приморской есть некая купальня св. Корнилия. Иероним Стридонский (начало V в.) знал в Кесарии Приморской дом Корнилия, а также помещения, где жили Филипп и четыре его дочери. Тот же дом Корнилия в VI в. посещали Феодосий и Антонин из Плаценции. Кроме того, Антонин упомянул погребения почитавшихся святыми Памфила и Прокопия (по мнению исследователей, Прокопия Газского). Эти святыни были утрачены, в основном, во время персидских и арабских завоеваний VII в. В 438–439 гг. город посетила византийская императрица Евдокия во время её первой поездки на Святую землю. Её сопровождал Кирилл Александрийский, который в это время, скорее всего, как полагают исследователи также побывал в Кесарии Приморской. На обратном пути Евдокию от Иерусалима до Кесарии Приморской сопровождала св. Мелания Младшая. В 451 г., после получения в Палестине известий о Халкидонском соборе, многие промонофизитски настроенные монахи подняли восстание против Иувеналия и не пустили его в Иерусалим. Иувеналий остановился в Кесарии Приморской под охраной провинциальных властей и войск.