В первых веках нашей эры власть в Херсонесе принадлежала небольшому кругу знатных и богатых людей, послушных Риму, таким образом, в Херсонесе утвердилась олигархическая республика. В 60 годах I века нашей эры римляне сделали Херсонес форпостом римских войск Северном Причерноморье, и войска римского трибуна Плавтия Сильвана разгромили скифские войска.

В цитадели Херсонеса постоянно стояли римские войска, сменяя друг друга, базировались отряды V Македонского легиона, отряды XI Клавдиевого  и I Италийского легионов из римской провинции Нижняя Мёзия (территория современной Болгарии). В гавани Херсонеса постоянно базировался мёзийский флот под командованием военного трибуна Флавия и штаб командования армии и флота.
В III веке Великая Римская империя распалась на Западную Римскую империю и Восточно-Римскую империю (позднее переименованную в Византийскую империю).  Херсонес Таврический стал пограничным городом на окраине Византийской империи, столицей которой стал Константинополь. В Херсонес ссылали неугодных Византии кесарей, и церковных иерархов, и политических деятелей.

Примерно, в 98 году нашей эры IV Папа Римский Климент I  (лат. Clemens Romanus I) был сослан из Рима в римскую провинцию близ Херсонеса (Инкерманские каменоломни), где он проповедовал христианское евангельское учение и встретил мученическую смерть в 101 году, он был брошен в море. Святого Климента почитают в православии, как одного из первых христианских проповедников в русских землях.

В древнем Херсонесе появляются первые последователи христианства, безжалостно разрушающие античные храмы, посвящённые Деметре, Дионису, Деве и другим богам, уничтожаются памятники античного искусства, театр и гладиаторские арены, разбивают скульптуры эллинистических богов и храмы, их заменяют христианскими церквями и часовнями.

В составе Римской империи, Херсонес ведёт изнурительную борьбу в IV—V вв. сдерживая сильнейший натиск гуннов и других варваров. Благодаря сильному воинскому духу и мощным оборонительным стенам, Херсонес продолжает жить в условиях феодального строя. В  V веке Херсонес стал военно-административным центром -Херсоном в составе Византийской империи, а позднее, а с IX до XIII века оставался  областью Византии и её форпостом в Крыму.

Византийским Херсонесом хотели владеть и князья Киевской Руси, и Хазарский каганат, и половцы, и печенеги. В 988 году захватил Херсонес (по-славянски Корсунь), после нескольких месяцев осады города. Захват Корсуня в сознании древнерусских летописцев связан с Крещением Руси, которое последовало после женитьбы князя Владимира на византийской царевне Анне, дочери византийского императора Василия II.

Крещение киевского князя Владимира в Корсуне (Херсонесе) в 988 году послужило началом распространения православного христианства среди русского народа.

Начиная с 1223 года на Таврический полуостров совершали частые опустошительные набеги монголо-татары. В 1399 году Херсонес Таврический (славянский Корсунь) был окончательно разрушен монголо-татарами.

На месте некогда процветавшего Херсонеса, основанного в 528 году до нашей эры, и просуществовавшего почти 1827 лет, остались одни руины. Херсонес Таврический больше не возрождался.

Сегодня «Херсонес Таврический» — это Национальный музей-заповедник под открытым небом и  всемирно известный туристический объект, включённый во все каталоги поиска туров по Крыму.