Για τη Νάξο των βυζαντινών χρόνων δεν υπάρχουν επαρκείς πληροφορίες. Ωστόσο, τα σημαντικά αρχιτεκτονικά κατάλοιπα της βυζαντινής αρχιτεκτονικής και ζωγραφικής (6ος – 14ος αι. μ. Χ.) καταδεικνύουν ότι το νησί συνέχισε και αυτή την περίοδο να έχει σημαντική θέση στις Κυκλάδες. Το 727 μ.Χ. ο στόλος του θέματος των Ελλαδικών και των Κυκλάδων νήσων, στον τελευταίο άνηκε και η Νάξος, εξεγέρθηκε εναντίον του Αυτοκράτορα Λέοντα Γ’ του Ισαύρου καταπλέοντας στη Βασιλεύουσα, όμως το “υγρό πύρ” κατέστρεψε τους δύο στόλους. Η συμμετοχή των Κυκλάδων στην πολεμική αναμέτρηση με τον αυτοκράτορα υπαινίσσεται σημαντική διοικητική και οικονομική υπόσταση.
Τα σημαντικότερα κέντρα του νησιού την εποχή αυτή εντοπίζονται στην ευρύτερη περιοχή του Χαλκίου και του Σαγκρίου. Το Κάστρο του τ’ Απαλίρου οικοδομείται στα τέλη του 7ου και αρχές του 8ου αι., ελέγχει όχι μόνο τις εκτεταμένες καλλιεργήσιμες εκτάσεις του νησιού αλλά και τη θαλάσσια περιοχή μεταξύ Νάξου, Πάρου και Ίου, που πιθανότατα αποτελούσε θαλάσσιος δρόμος από την Κρήτη στην Κωνσταντινούπολη. Η Νάξος φαίνεται ότι αρχίζει να αποκτά εξέχουσα θέση στη διοίκηση της Αυτοκρατορίας, που συνοδέυεται με οικονομική άνθηση, στους “σκοτεινούς αιώνες” του Βυζαντίου (7ος – 9ος αι. μ.Χ.) εξαιτίας της σύνδεσή της στην Εικονομαχία. Τα αρχιτεκτονικά μνημεία του νησιού μαρτυρούν δημογραφική ανάπτυξη κατά τον 8ο και 9ο αι. μ.Χ., η οποία συνοδευόταν από ποικίλες ανθρώπινες δραστηριότητες στο τομέα της τοπικής και ευρύτερης παραγωγής και οικονομίας.
Γενικότερα, το σύνολο των βυζαντινών μνημείο του νησιού αποτελεί την εγκυρότερη ιστορική μαρτυρία ότι η Νάξος στα βυζαντινά χρόνια κατείχε εξέχουσα θέση στο διοικητικό, εκκλησιαστικό, οικονομικό και καλλιτεχνικό επίπεδο, ανάμεσα στα νησιά του Νοτίου Αιγαίου.