Углубленные занятия Арменией и восточными провинциями Византийской империи не помешали Томасу Мэтьюсу сохранить интерес к ранневизантийскому искусству. Исследователи отмечают, что монография «Византия: От античности до Ренессанса» («Byzantium: from Antiquity to the Renaissance». 1998 г.), выдержавшая два издания (1998, 2010 г.), представляет собой обзор истории византийской иконы на протяжении одиннадцати веков. Томаса Мэтьюса интересует не только формирование и развитие стиля, но и его роль в искусстве Европы в целом, а также особенности современного восприятия иконы. Он является в данном случае сторонником идеи о гуманистическом характере византийского искусства, видит в нём мост от Античности к европейскому Ренессансу. Чётко показывая богословский характер иконопочитания и имперскую традицию византийского искусства, находит византийской иконе место в более широком культурном и историческом контексте, показывая её влияние как посредника между эпохами и регионами. В работе Томас Мэтьюс обращается не только к памятникам иконописи, но и к произведениям прикладного искусства, архитектуре, фрескам, другим предметам религиозного искусства. С целью сопоставления данных разнородных источников широко привлекает карты, диаграммы, хронологические таблицы. В работе «Столкновение богов: Реинтерпретация раннехристианского искусства» («The Clash of Gods: A Reinterpretation of Early Christian Art». 1993, 1999 гг.) Томас Мэтьюс рассматривает эпоху с III по VI вв. н.э., когда античные боги и герои ещё существовали в культуре Византийского региона, но постепенно вытеснялись христианством. Он представил механизмы присвоения и переосмысления древнего духовного наследия и сделал акцент на художественных методах интерпретации, в частности, на особенностях культа императора и формирования идеи Христа как Царя с целью присвоить Ему античное имперское визуальное наследие. Заключительная глава (о развитии домашнего почитания икон) появилась только в новом издании (1999 г.). Томас Мэтьюс не только собрал и исследовал огромное количество фактического материала по истории византийского искусства разных жанров и направлений от архитектуры до миниатюры, от прикладного творчества до монументальной живописи, но и создал и разработал научные методы исследования изобразительного и монументального искусства, в частности, последовательного сопоставления их с литургикой в социально-историческом контексте, но и внёс серьёзный вклад в изучение механизмов передачи идей и образов от Античности к византийскому искусству и далее к искусству Ренессанса, а также пути развития регионального искусства Византийской империи (Сирии и особенно Армении).