Período Bajoimperial
Aun cuando a finales del siglo II tuvo lugar el abandono del circo, los principales cambios en la fisonomía y en la imagen de Colonia Patricia dieron comienzo a partir de mediados del siglo III, cuando la ciudad recuperó el nombre de Corduba.
Las transformaciones topográficas que caracterizaron a la Córdoba bajoimperial afectaron al urbanismo preexistente, y de manera más concreta a ámbitos tan variados como las murallas, la infraestructura viaria e hidráulica, la arquitectura pública y semipública, o las viviendas. No podemos olvidar tampoco otras importantes novedades como la entrada en escena de la arquitectura cristiana, o las importantes modificaciones en las actividades artesanales y productivas o en el mundo funerario.
Más difícil es poder determinar la exacta evolución histórica de Corduba, pues las referencias históricas brillan por su ausencia. A pesar de dicho obstáculo, las fuentes arqueológicas, epigráficas y literarias disponibles nos han permitido conocer algunos hitos históricos que, que, de forma directa o indirecta, influyeron en la topografía de la ciudad.
Es el caso de un posible terremoto acaecido hacia los años 50-60 del siglo III y que pudo influir en el destino de algunas construcciones preexistentes. Se trata de un planteamiento no exento de polémica, al igual que las hipótesis que defienden el paso del emperador Maximiano por Córdoba entre 296-297, o la posibilidad de que la ciudad se convirtiese, entre finales del siglo III e inicios del IV, en la capital de la recién creada diocesis Hispaniarum.
Menos dudas existen acerca de otros hechos históricos como el martirio de los cristianos Acisclo, Zoilo y los denominados Tres Coronas (Fausto, Genaro y Marcial), en los años 303-304. A dicha persecución escapó Osio, al frente del obispado cordubense desde 295, y quien fue posterior consejero del emperador Constantino.
La preeminencia político-religiosa de Córdoba debió de disminuir hacia la segunda mitad del siglo IV-inicios del V, cuando Hispalis se convirtió en la nueva capital de la Bética. Dicha provincia dejó de estar bajo el control de Roma tras la entrada en la península ibérica de suevos, vándalos y alanos en 409. El fin del control imperial sobre la Bética supuso el arranque de un período en el que las ciudades del sur peninsular (Córdoba incluida) alcanzaron una notable independencia política y económica durante varias décadas.
Período Visigodo
Desde las primeras décadas del siglo V d.C., Córdoba se convirtió en un núcleo urbano autónomo que mantuvo dicho status hasta finales del siglo VI. Tal independencia se vio interrumpida en 550, cuando el rey visigodo Agila asedió la urbe. Este infructuoso asalto motivó la sublevación contra Agila del notable Atanagildo, quien en 551 tomó como base la ciudad de Hispalis y pidió ayuda al emperador Justiniano. La alianza no duró mucho tiempo, dando paso a un conflicto en el que Córdoba, al igual que otras ciudades, intentó mantener su autonomía frente a cualquier forma de poder central. La rebeldía cordobesa logró sus objetivos hasta 572, cuando el monarca Leovigildo se hizo con la urbe tras un ataque nocturno. Dicho control no duró mucho tiempo, puesto que Hermenegildo se sublevó en 579 contra su padre con ayuda de los bizantinos y se proclamó rey en Hispalis. Esta revuelta fue respaldada por Córdoba, donde se refugió Hermenegildo tras perder el control de Sevilla, siendo la ciudad nuevamente conquistada por el monarca visigodo en 584.
Durante la etapa de dominación visigoda de la ciudad (finales del siglo VI – inicios del VIII), tenemos constancia de determinados hitos históricos como la instalación de una ceca destinada a la acuñación de tremises visigodos, la presencia de una comunidad judía, la creciente importancia política de Córdoba desde mediados del siglo VII, o la intervención del obispo Agapio II en la ciudad. Según la Inventio et translatio S. Zoilii Cordubensis, el obispo transformó una pequeña basílica consagrada a San Félix en una iglesia dedicada a San Zoilo.
Si nos centramos en la topografía de Corduba en los siglos VI-VII, el registro arqueológico atestigua un urbanismo cambiante, tal y como queda atestiguado en las murallas, la infraestructura viaria e hidráulica, la arquitectura pública y semipública de carácter cívico, las viviendas o el mundo funerario. No obstante, la principal novedad será la presencia de una comunidad cristiana plenamente consolidada, lo que tendrá su reflejo en una arquitectura cristiana todavía hoy en día mal conocida, pero materializada en diversas iglesias y basílicas.
Esta imagen no permaneció inalterada durante mucho tiempo, puesto que el inicio de la presencia islámica en 711 supuso el arranque de una serie de transformaciones urbanísticas que dieron lugar a un nuevo modelo de ciudad.