Con la desintegración del Imperio de Occidente, Ostuni, como el resto de
Italia, fue atravesada por ostrogodos, longobardos, sarracenos y defendida enérgicamente por el poder imperial ejercido por los bizantinos. Durante el período bizantino, en 876 se convirtió en diócesis y dio refugio a los monjes basilianos de Siria y
Egipto; amenazados por la expansión árabe, pero sobre todo por la iconoclasia, los monjes se refugiaron en las mismas cuevas que habían dado cobijo a los hombres prehistóricos.