В соавторстве с Ниной Геворговной Гарсоян и Р.У. Томсоном издал (1982 г.) работу «Восток Византии: Сирия и Армения в формативный период» («East of Byzantium: Syria and Armenia in the Formative Period»). С этого времени особое место в научном творчестве Томаса Мэтьюса занимает исследование истории армянского средневекового искусства – в первую очередь, иллюминированных рукописей. Томас Мэтьюс неоднократно обращался к сюжетам, связанным с данным регионом. В соавторстве с Арой Санджяном издал (1991 г.) небольшое по объёму, но важное исследование одной рукописи – Евангелия XIV в. из армянского монастыря Гладзор («Armenian Gospel Iconography: The Tradition of the Gladjor Gospel»), в котором прослеживается история книги, и ставится вопрос о самостоятельной рукописной и художественной школе в этой обители (в публикации размещены качественные фотографии миниатюр). Вновь к этому сюжету Томас Мэтьюс вернулся в 2001 г. в связи с выставкой в Музее Гетти в Лос-Анджелесе. Каталог «Армянские Евангелия Гладзора» («The Armenian Gospels of Gladzor: The Life of Christ Illuminated». 2001 г.) был подготовлен Томасом Мэтьюсом совместно с Э. Тейлор. Экспозиция посвящена школе монастыря Гладзор в Армении, существовавшей в XIV в. и разработавшей особый стиль иллюминации рукописей. В настоящее время Евангелия из этого монастыря находятся в собрании Калифорнийского университета. Томас Мэтьюс и Э. Тейлор ввели произведения этой школы в широкий исторический и социальный контекст на основе богословской традиции региона и подробно характеризовали художественный стиль рукописей из Гладзора. Совместно с Р.С. Уиком в работе «Сокровища на небесах: армянские иллюминированные рукописи» (1994 г.) Томас Мэтьюс рассматривал тему на другом уровне: предпринял попытку исследовать рукописи Гладзора в контексте армянских иллюминированных рукописей в целом («Treasures in Heaven: Armenian Illuminated Manuscripts»). Томас Мэтьюс издал общее исследование армянского искусства «Искусство и архитектура в Византии и Армении: Литургический и экзегетический подходы» («Art and Architecture in Byzantium and Armenia: Liturgical and Exegetical Approaches». 1995 г.), выполненное с использованием метода, разработанного им в 1970 гг., который основан на сопоставлении данных археологии, исследовании художественного стиля, литургики и историко-социальной среды. Характерный для Томаса Мэтьюса комплексный подход, базирующийся на источниках разного типа, позволил ему выявить общие тенденции развития церковного искусства и духовной жизни Армении как части большого византийского мира. Собранные за многие годы материалы были осмыслены заново и включены в более широкий контекст византийского искусства в монографии «Сокровища на небесах: Армянское искусство, религия и общество» («Treasures in Heaven: Armenian Art, Religion, and Society». 1998 г.).