Η Άσκρη ανακτά το μέγεθος που είχε κατά την κλασική περίοδο και οι αγροτικές περιοχές στην κοιλάδα των μουσών είναι πυκνές. Η μεγάλη ανάπτυξη των οικισμών της κοιλάδας των μουσών, καταδεικνύει ότι η Άσκρη πρέπει να έχει υπερβεί τους 1300 κατοίκους της κλασικής περιόδου. Την άνθηση της Άσκρης βεβαιώνουν και κάποια εντυπωσιακά κεραμικά προϊόντα τα οποία λέγονται "Πήλινα Αγγεία Άσκρης" και κατά πάσα πιθανότητα ήταν κατασκευασμένα εδώ. Πρόκειται για μία πολύ σκληρή γκρίζο-μαύρη χύτρα, κάποια χαρακτηριστικά επίπεδα ρηχά πιάτα, καθώς και πιάτα που ήταν ζωγραφισμένα με διακριτικά σχέδια συμπεριλαμβανομένων των χριστιανικών σταυρών.
Η ζωή στο χωριό, παρά τις πολλές ανακατατάξεις που συμβαίνουν σε όλη τη Βυζαντινή Αυτοκρατορία, συνεχίζεται σχετικά ομαλά. Κτίζονται οι βυζαντινού ρυθμού εκκλησίες της Επισκοπής και του Χριστού, ενώ μετά την άδεια του Ιουστινιανού, οι αρχαίοι ναοί του Δία, του Απόλλωνα και της Ήρας μετατρέπονται σε εκκλησίες του Προφήτη Ηλία, της Αγίας Τριάδας και του Αγίου Γεωργίου αντίστοιχα. Παράλληλα, με τη χρησιμο-ποίηση υλικών από αρχαία μνημεία, κατασκευάζονται οι εκκλησίες του Αγίου Νικολάου, του Αγίου Βλασίου και της Αγίας Αικατερίνης. Οι ονομασίες των εκκλησιών και των περιοχών που αναφέρθηκαν διατηρούνται ακόμη και σήμερα αναλλοίωτες. Τούτο σημαίνει ότι η ζωή στο χωριό δεν σταμάτησε ποτέ και μάλιστα με τον ίδιο πυρήνα πληθυσμού από κτίσεως της Άσκρης. Οι εκκλησίες αυτές πρέπει να αποτελούσαν τους πυρήνες μικρών οικισμών στους οποίους είχε διασπαρθεί η Άσκρη.
Το χωριό πρέπει να παρέμεινε στην περιοχή Αγίου Λουκά, στο δυτικό άκρο της Κοιλάδας των Μουσών, όπου παρατηρείται η μεγάλη συγκέ-ντρωση πέντε εκκλησιών (Αγία Τριάδα, Αγία Αικατερίνη, Αγία Παρασκευή, Άγιος Κωνσταντίνος και Άγιος Λουκάς). Δεν υπάρχουν στοιχεία για το όνομα του χωριού κατά την περίοδο αυτή. Ίσως η Χριστιανική θρησκεία και ο επισκοπικός ναός της «Παναγίας» να καθιέρωσαν το όνομα «Παναγιά» από τότε. Οι σεισμοί του 6ου αιώνα και οι λοιμοί που ακολούθησαν μείωσαν σημαντικά τον πληθυσμό του χωριού, ενώ γειτονικά χωριά και πόλεις καταστράφηκαν τελείως. Μάστιγα αποτέλεσαν και οι επιδρομές των βαρβάρων.

Περίοδος από 7ο έως 9ο αιώνα
Οι ελληνορωμαϊκές αστικές και ημιαστικές περιοχές επέζησαν προφανώς από τις καταστροφές αυτές και τους λοιμούς που επακολούθησαν, αλλά ως χωριά. Η Άσκρη επιβιώνει ως μικρό χωριό καθ' όλη τη διάρκεια αυτής της ταραγμένης περιόδου. Ο πληθυσμός όμως παρουσιάζει μία δραματική πτώση έναντι της προηγουμένης περιόδου. Η μείωση οφείλεται και στην υψηλή φορολογία, η οποία καθήλωνε τους κτηματίες, αν και η κατασκευή ναών όπως της εκκλησίας του Χριστού, στα μέσα του 9ου αιώνα, δείχνει κάποια ευμάρεια. Από τα κεραμικά ευρήματα δεν υπάρχουν σαφή στοιχεία για την περίοδο μεταξύ 7ου και 9ου αιώνα, αλλά φαίνεται ότι ένας ή δύο μικροί οικισμοί υπήρχαν στην κοιλάδα. Ο ένας στην Αγία Τριάδα και ο άλλος στην πλαγιά πάνω από το νεκροταφείο. Η διοίκηση των οικισμών γινόταν από τη μητροκωμεία, την πρωτεύουσα της κοινότητος, δηλαδή το χωριό.
Στην Άσκρη δεν υπάρχουν σλαβικά επώνυμα και τοπωνυμία ούτε και σλαβικές λέξεις. Πλέον αυτού η διατήρηση του πληθυσμού του χωριού σε σταθερά χαμηλά επίπεδα για πολλούς αιώνες, προϋποθέτει τη μη άφιξη εποίκων. Στην θέση Πολιάνα δημιουργείται ένα μικρό χωριό Βλάχων, α-σχολούμενο κατά βάση με την κτηνοτροφία, το οποίο αργότερα συγχωνεύθηκε με την Παναγιά.

Περίοδος από 10ο έως 12ο αιώνα
Εκτός από τη συνέχεια των αρχαίων οικισμών, ιδρύθηκαν και νέα ελ-ληνικά χωριά, όπως το Παλαιονεοχώρι, μεταξύ Θεσπιών και Άσκρης, στην πλαγιά προς την Ζωοδόχο Πηγή. Το χωριό αυτό παρουσίασε ακμή στους τελευταίους μέσους βυζαντινούς χρόνους, η οποία συνεχίσθηκε στην φραγκοκρατία και τις αρχές της τουρκοκρατίας και μπορεί να είχε διαμορφώσει, μαζί με την Παναγιά (Άσκρη), ένα καταφύγιο για τους Έλληνες χωρικούς που εγκατέλειψαν το Ερημόκαστρο το 14ο αιώνα. Στην άκρη του αρχαίου αδύτου των μουσών υπήρχε ένα μικρό χωριουδάκι, το οποίο διατηρήθηκε μέχρι και τους πρώτους τουρκικούς χρόνους.
Η αύξηση των περισσότερων αγροτικών πληθυσμών κατά τη διάρκεια των τελευταίων αιώνων της μέσης βυζαντινής εποχής (μέσα 9ου έως αρχές 13ου αιώνα) είναι ένα φαινόμενο που συνδέεται στενά με την παράλληλη εμφάνιση σε όλη την Ελλάδα μιας κατηγορίας σημαντικών κτηματιών, που απορροφούν σταδιακά τα ελεύθερα χωριά σε φεουδαρχικό σχεδόν καθεστώς ενώ και το Κτηματολόγιο των Θηβών δίνει μια εντυπωσιακή εικόνα μιας γρήγορα αναπτυσσόμενης κατηγορίας γαιοκτημόνων στη Βοιωτία του 10ου αιώνα. Η αύξηση της ασφάλειας και της ευημερίας στην ευρύτερη περιοχή, φαίνεται επίσης από την κατασκευή των μνημειακών εκκλησιών κατά τον 9ο και 10ο αιώνα στη Σκριπού και τον Όσιο Λουκά, καθώς και την εκκλησία του Χριστού στην Άσκρη.
Το τέλος της βυζαντινής περιόδου βρίσκει την Κοιλάδα των Μουσών με την Άσκρη/Παναγιά και τρεις οικισμούς. Στην περιοχή του αδύτου των Μουσών, την πλαγιά επάνω από το νεκροταφείο και το Παλαιονεοχώρι.