Αν και δεν υπάρχουν ικανές μαρτυρίες να μας διαφωτίσουν για τα πρώτα χριστιανικά χρόνια στη Θάσο, γνωρίζουμε ότι η νέα θρησκεία επικράτησε πρώιμα. Ίσως ο χριστιανισμός να διαδόθηκε από τον Απόστολο Παύλο, στη δεύτερη περιοδεία του 50-51 μ.χ.), ή πολύ πιθανό στην τρίτη (54-56 μ.χ.) να επισκέφθηκε το νησί και κήρυξε το Λόγο δημιουργώντας μια πρώτη Χριστιανική κοινότητα. Πιθανόν αυτό να έγινε από τον ευαγγελιστή Λουκά, ο οποίος διέμεινε για δύο τουλάχιστον χρόνια στους Φιλίππους και είχε ιδιαίτερη σχέση με η γύρω περιοχή. Δεν αποκλείεται αυτό να έγινε από τους μαθητές του Παύλου, Επαφρόδιτο ή άλλο φιλιππίσιο, μια και η Θάσος είχε πάντα έντονη επικοινωνία με τα απέναντι παράλια.
Χωρίς να ξέρουμε ακριβώς τη χρονολογία ίδρυσης της πρώτης Εκκλησίας της Θάσου, αυτή αυξήθηκε έτσι, ώστε να αποτελέσει επισκοπή. Το 325, στην πρώτη Οικουμενική Σύνοδο, έλαβε μέρος ο επίσκοπος Θάσου Αρίσταρχος ή, κατ άλλους, Μάρκος.
Επιγραφή, που ανήκει στο δεύτερο μισό του 8ου αιώνα και βρέθηκε στη Θάσο, διαβάστηκε από τον καθηγητή Χάινριχ Γκέλτζερ ως εξής:
"Επί του αγί[ου και θεοφιλέστα]του επισκόπ[ου της ημών πόλεως Α]λεξάνδρου ανε[καινίσθη ή νεώθη το κο]ι[νόν], κοιμι[τήριον]".
Ο επίσκοπος Αλέξανδρος είναι άγνωστος από άλλες μαρτυρίες.
Γενικά οι πληροφορίες για την επισκοπή Θάσου είναι πολύ λίγες. Οι "τάξεις πρωτοκαθεδρίας μητροπόλεων, αρχιεπισκόπων και επισκόπων" δεν αναφέρουν σε ποια μητρόπολη υπαγόταν η επισκοπή της Θάσου. Πάντως οι λίγες αναφορές μαρτυρούν πως η επισκοπή υπήρχε από παλιά. Στα πρακτικά της Συνόδου της Χαλκηδόνος το 451, μεταξύ των επισκόπων της μητροπόλεως Φιλίππων υπογράφει και ο Οκύριος (Βατικανός Κώδικας 831) ή Ονωράτος Θάσου (Βατικανός Κώδικας 1178) επίσκοπος Θάσου. Ο Ονωράτος έλαβε μέρος κατά το 449, στη λεγόμενη Ληστρική Σύνοδο της Εφέσου, μαζί με τους επισκόπους Φιλίππων Σωζούντα και Σερρών Μάξιμο, στη δε Σύνοδο της Χαλκηδόνος υπέγραψε ως "Ονωράτος, επίσκοπος πόλεως Θάσου". Το 451 η Θάσος μνημονεύεται ως επισκοπή υπαγόμενη στην επαρχία του Ιλλυρικού. Πρέπει να αναφέρουμε ότι το 431, συνήλθε στην Έφεσο η Γ Οικουμενική Σύνοδος, που καταδίκασε το Νεστόριο, αρχιεπίσκοπο Κωοταντινοπόλεως από το 428, και τον εξόρισε στη Θάσο, στο χωριό "Κακή Ράχη" (σημερινή Καληράχη), όπου πέρασε αμετανόητος το υπόλοιπο διάστημα της ζωής του και πέθανε το 451. Παρόμοια παράδοση υπάρχει στη Θάσο και για τον αιρετικό Σαβέλλιο.
Κατά τον 14ο αιώνα, η εκκλησιαστική διοίκηση της Θάσου ανατίθεται σε αρχιερείς των γειτονικών θρόνων. Το 1392 ο αυτοκράτορας Μανουήλ Παλαιολόγος προβίβασε τις επισκοπές Θάσου και Ίμβρου σε αρχιεπισκοπές. Η Θάσος, στη διάρκεια της μακραίωνης ιστορίας της, από την άποψη της εκκλησιαστικής διοίκησης, υπήρξε επισκοπή, αρχιεπισκοπή και μητρόπολη, και πατριαρχική εξαρχία. Από την Βυζαντινή εποχή, ο Πατριάρχης Κωνσταντινουπόλεως συστήνει, εκτός από τα πατριαρχικά σταυροπήγια μοναστήρια και "πατριαρχικά νησιά", μεταξύ αυτών είναι και η Θάσος. Αυτό σημαίνει ότι δεν υπαγόταν στον τοπικό αρχιερέα, αλλά μόνο στην εξουσία του Πατριάρχη. Το καθεστώς αυτό αρχίζει να χρονολογείται από την τρίτη δεκαετία του 14ου αιώνα. Η απόκτηση του δικαιώματος αυτού από τον Πατριάρχη έχει σχέση με την αποδυνάμωση του βυζαντινού κράτους και την αύξηση της πολιτικής επιρροής που απέκτησε η Εκκλησία με την συμμετοχή της στον οικουμενικό θρόνο ισχυρών προσωπικοτήτων, όπως ο Ιωάννης Γλυκύς και ο Άγιος Φιλόθεος ο Κόκκινος. Ο νέος θεσμός προκάλεσε την αντίδραση των αρχιερέων και, προκειμένου να αποσοβηθούν βίαιες αντιδράσεις, το Πατριαρχείο εκχωρούσε τις εξαρχίες στον τοπικό αρχιερέα ή σε πλησιόχωρους αρχιερείς, σ' όλη σχεδόν την διάρκεια του 14ου αιώνα. Τον 14ο αιώνα ο πατριάρχης Άγιος Φιλόθεος ο Κόκκινος ανέθεσε τα "εν τη νήσω Θάσω" πατριαρχικά δικαιώματα στον αρχιεπίσκοπο Μαρώνειας. Δεν διαφαίνεται σαφώς αν τα πατριαρχικά δικαιώματα κάλυπταν ολόκληρο το νησί ή αναφερόταν μόνο σε πατριαρχικά μοναστήρια. Ο Πατριάρχης, όμως, απευθυνόταν σε χριστιανούς του νησιού για υπακοή στο νέο έξαρχο και όχι σε μοναχούς. Έξι χρόνια αργότερα, εκχωρεί ολόκληρο το νησί στο μητροπολίτη Χριστουπόλεως "την εξαρχίαν και διοίκησην της νήσου Θάσου".
Σε συνοδικό τόμο του 1646 αναφέρεται ρητά πως η νήσος Θάσος ήταν, ως τότε, πατριαρχική εξαρχία.
Το Δεκέμβριο της ίδιας χρονιάς μετατράπηκε η Μαρώνεια από πατριαρχική εξαρχία σε μητρόπολη. Προκειμένου να ενισχυθεί η νεοϊδρυθείσα μητρόπολη, ενέταξε σ' αυτή "τα δυο πατριαρχικά νησιά", τη Θάσο και τη Σαμοθράκη. Κείμενο του 1651 μας πληροφορεί ότι η ως τότε εξαρχία Θάσου παραχωρήθηκε στον Πρωτέκδικο της Μ. Εκωσίας Σοφιανό για "Διάρκειαν παντός βίου". Αυτός ήταν και ο λόγος που ο Σοφιανός αντέδρασε, όταν η Θάσος υπάχθηκε στη μητρόπολη Μαρώνειας. Το εξαρχικό καθεστώς της Θάσου εντοπίζεται και στους τρεις πρώτους αιώνες της Τουρκοκρατίας, ενώ η λήξη του έχει να κάνει με ανακατατάξεις στην Ανατολική Μακεδονία κατ' εκείνη την εποχή..
Δυο έγγραφα του 13ου αιώνα, που διασώζονται στον ένα από τους δυο πατριαρχικούς κώδικες της Εθνικής Βιβλιοθήκης της Αυστρίας, σχολιαζόμενα από τον Darroyzes, μας δίνουν την άποψη: δεν αποκλείεται, ταυτόχρονα με την ανάθεση των πατριαρχικών δικαίων στον αρχιεπίσκοπο Μαρώνειας, και η παρουσία κάποιου άλλου τοπικού επίσκοπου στη Θάσο. Ο τότε Μαρώνειας πρέπει να ήταν ο Σάββας, φιλικά διακείμενο πρόσωπο προς τον πατριάρχη Φιλόθεο Κόκκινο και η παραχώρηση των πατριαρχικών δικαίων στη Θάσο πρέπει να εκληφθεί ως πράξη εύνοιας από τον Πατριάρχη στο πρόσωπο του ". Το πρώτο έγγραφο είναι του Ιουλίου 1365, ενώ το δεύτερο μεταξύ Μαρτίου και Μαίου 1371, αναφέρει την εκχώρηση της Θάσου στο μητροπολίτη Χριστουπόλεως. Η Χριστούπολη, αρχικά επισκοπή Φιλίππων, στη συνέχεια από τον Ιανουάριο του 1260 αρχιεπισκοπή, ως μητρόπολη μαρτυριέται από το 1310. Ο χαρακτήρας παραχώρησης της Θάσου στον Χριστουπόλεως είναι ίδιος με την προηγούμενη παραχώρηση στον Μαρώνειας. Η παραχώρηση στον Μαρώνειας διήρκησε έξι χρόνια. Το 1371 ο θρόνος της Μαρώνειας χήρεψε. Ο διάδοχος του Σάββα, Αντώνιος, εκλέχθηκε στην Κωνσταντινούπολη, αλλά μην κατορθώνοντας να πάει στην έδρα του, μετατέθηκε στη Μεσημβρία. Για να μην δημιουργούνται προβλήματα στην πνευματική ζωή του νησιού αλλά και στην συλλογή των εσόδων, μια που η Θάσος δεν είχε περιέλθει σε τουρκικά χέρια, ο πατριάρχης Φιλόθεος Κόκκινος ανέθεσε την πατριαρχική διοίκηση στον μητροπολίτη Χριστουπόλεως Πέτρο τον από Πολυστύλου. Η ανάθεση της εξαρχίας Θάσου στον Πέτρο υπαγορεύτηκε από το γεγονός ότι ο μητροπολίτης Χριστουπόλεως ήταν ο μόνος ενδεδειγμένος από τους όμορους μητροπολίτες, μια που βρισκόταν σε ελεύθερο έδαφος. Οι περιοχές της Θράκης μαστιζόταν από τουρκικές ορδές, ενώ οι μητροπόλεις Φιλίππων, Δράμας, Σερρών υπαγόταν τότε στο Πατριαρχείο Πεκίου, επειδή βρισκόταν στην επικράτεια του Ιωάννη Ουγγλέση και επανήλθαν τον Μάιο του 1371 στο Πατριαρχείο Κωνσταντινουπόλεως.
Η Θάσος, ως πατριαρχική εξαρχία, είχε άμεση εξάρτηση από τον Πατριάρχη, ο οποίος καρπωνόταν τα έσοδα. Από θεσμικής πλευράς η ανάθεση των εξαρχικών δικαίων ήταν όμοια, τόσο στον Μαρώνειας όσο και στον Χριστουπόλεως. Ο πατριάρχης Φιλόθεος, παραχωρούσε μέρος των εισοδημάτων του από τη Θάσο στον Χριστουπόλεως, γεγονός που αποτελεί σαφή ένδειξη για οικονομικά προβλήματα που αντιμετώπιζε ο προαναφερόμενος μητροπολίτης. Ένα γράμμα, που αποτελεί αντιγραφή αντιστοίχου πατριαρχικού γράμματος που απολύθηκε το 1419/20, επί της πατριαρχίας του Ιωσήφ Β', μας πληροφορεί ότι ο μητροπολίτης Δράμας και πατριαρχικός έξαρχος Θάσου Δοσίθεος, ανέθεσε στο σακελάριο της αρχιεπισκοπής Θάσου Δημήτριο το λειτούργημα της πνευματικής πατρότητας. Η Θάσος κατά το 1440 ήταν ακόμη αρχιεπισκοπή, της οποίας ο προβιβασμός, μαζί με της Ίμβρου, είχε λάβει χώρα επί βασιλείας Μανουήλ Β' Παλαιολόγου (16/2/1391-21/7/1425). Μαρτυριέται ως αρχιεπισκοπή η Θάσος και σ' ένα λατινικό υπόμνημα προς τη Σύνοδο της Βασιλείας, το οποίο γράφτηκε στο Μόναχο στις 30 Ιουλίου 1437. Στο υπόμνημα αυτό δεν γίνεται διάκριση μεταξύ μητροπολιτών και αρχιεπισκόπων, αλλά αναφέρονται όλοι ως αρχιεπίσκοποι. Αρχιεπίσκοπος Θάσου δεν μας είναι γνωστός κανένας ονομαστικά.
Στον Δράμας Δοσίθεο δεν είναι γνωστό το ακριβές έτος ανάθεσης της εξαρχίας της Θάσου. Ίσως να έλαβε χώρα κατά το 1439/1440, μετά την επιστροφή του από την Ιταλία. Την ένδειξη έχουμε από την υπογραφή του Δοσιθέου στα πρακτικά της Συνόδου της Φεράρας - Φλωρεντίας. Εκεί υπέγραψε ως "ο ταπεινός μητροπολίτης Δράμας Δοσίθεος", χωρίς το "έξαρχος Θάσου". Όμως, και ο Χριστουπόλεως Πέτρος στα 1374 δεν υπέγραψε ως έξαρχος Θάσου, παρόλο που κατείχε την εξαρχία στη Θάσο, "άνευ της του ιερού συνθρόνου εγκαθιδρύσεως". Για το θέμα της νομής των εισοδημάτων δεν έχουμε πληροφορίες, κανονικά έπρεπε να τα αποστέλλει στο Πατριαρχείο. Με ημερομηνία 1η Ιουνίου 1440 άλλα δυο γράμματα του Δοσιθέου, με την ίδια υπόθεση, προς το σακελάριο της αρχιεπισκοπής Θάσου Δημήτριο, εξηγούσαν την ενέργεια του να αναθέσει καθήκοντα πνευματικού πατρός και του δίνει κατάλληλες οδηγίες. Μετά την άλωση της Κωνσταντινουπόλεως, πολλές οικογένειες Κωνσταντινουπολιτών κατέφυγαν στη Θάσο με αποτέλεσμα να μεταφέρουν και στη Θάσο την εκκλησιαστική παράδοση αυτής. Πρέπει να εγκαταστάθηκαν στη "Χώρα", δηλαδή το Λιμένα, στο Κάστρο των Λιμεναρίων, όπου σε μια επιγραφή, που προέρχεται από τον κεντρικό πύργο και τώρα είναι εντοιχισμένη στη νότια πλευρά της εκκλησίας του αγίου Αθανασίου (1804), αναφέρεται ότι το κτίσμα «..ανηγέρθηκε εκ βάθρων δια συνδρομής Κωνσταντίνου και Ιωάννου των Κωνσταντινουπολιτών», επίσης και στους οικισμούς "Απάνω" και "Κάτω Πολίτες" στο Θεολόγο.
Μέχρι τις αρχές του 19ου αιώνα η Θάσος υπαγόταν στην επισκοπή Αναστασιούπολης. Έγγραφα, κατά τα έτη 1801 και 1806, υπογραφόταν από τον επίσκοπο Αναστασιούπολης Άνθιμο, ο οποίος εγκαινίασε την εκκλησία των Αγίων Αποστόλων στο Καζαβήτι στα 1804. Έγγραφα με υπογραφές του ιδίου βρίσκονται σε αρχειακούς φακέλους Μονών του Αγίου Όρους, τα οποία αφορούσαν υποθέσεις μετοχιών των μονών στο νησί. Στην είσοδο της εκκλησίας των Αγίων Αποστόλων επιγραφή αναφέρει το όνομα του καθώς και σημείωση σε "παρρησία" του ιδίου ναού:
"1808, Απριλίου 24.
Η παρούσα εκκλησία των Αγίων Αποστόλων δι' εξόδων μεν εκτίσθη των ενταύθα χριστονύμων, σπουδή δε και επιμέλεια του γέρο Χατζή Σταυροπούλου, υπό δε αρχιερέως πόλεως Αναστασίου εγκαινιασθεί κυρ Ανθίμου του σεπτού και θεσπέσιου. 1808 Ιησούς Χριστός Μαίου".
Για την επισκοπή Αναστασιουπόλεως υπάρχει η άποψη ότι εκτός από τα ότι μπορεί να ήταν αναβίωση τίτλου παλαιάς επισκοπής, μπορεί να ήταν και επισκοπή στη Θάσο. Το σκεπτικό ενισχύεται από το ότι το χωριό Παναγία είναι κτισμένο πριν 300 χρόνια περίπου, στην τοποθεσία που βρισκόταν το βυζαντινό "Αναστάσιο" ή "Αναστάσιοι", το οποίο πρέπει να ήταν έδρα επισκοπής που διατηρήθηκε ως το 19ο αιώνα. Η Αναστάσιούπολη, που βρισκόταν στο βορειοδυτικό άκρο της Βιστονίδας λίμνης, απαντάται μ' αυτή την ονομασία στα χρόνια του Ιουστινιανού. Ο ιστορικός Προκόπιος αναφέρει ότι ο αυτοκράτορας Αναστάσιος ο Α' (491-518 μ.χ.) έδωσε το όνομα του στην πόλη, αφού πρώτα την ανοικοδόμησε. Κατά τον Στ' αιώνα ήταν επισκοπή της Μητρόπολης Τραϊανουπόλεως. Μετά το 879 φαίνεται σαν Μητρόπολη Περιθεωρίου. Το "Αναστάσιο" της Θάσου μάλλον ήταν έδρα χωροεπισκόπου ή πρωτόπαπα, διορισμένου από το Μητροπολίτη Μαρώνειας για ορισμένο χρονικό διάστημα. Η θητεία του έληξε ή ανακλήθηκε μεταξύ των ετών 1806- 1812. Μετά το θάνατο του Ανθίμου η ολιγάριθμη σε πληθυσμό Θάσος προσαρτήθηκε στη φτωχή Μητρόπολη της Μαρώνειας, προς ενίσχυση της. Η Θάσος υπαγόταν εκκλησιαστικά στη Μητρόπολη Μαρώνειας από το 1646 ως το 1953. Υπογραφές των αρχιερέων αυτής της μητρόπολης φαίνονται να υπογράφουν δικαιοπρακτικά έγγραφα της Θάσου και των μετοχιών των Μονών του Αγίου Όρους στο νησί. Στα χρόνια που η Θάσος ήταν προσαρτημένη σ' αυτή τη Μητρόπολη παρουσιάζεται η εκκλησιαστική της ζωή οργανωμένη, μέσα από τα έγγραφα.
Οι μητροπολίτες περιόδευαν τακτικά τα χωριά, εκδίκαζαν θέματα της αρμοδιότητας τους, συνέτασσαν διαθήκες και άλλα δικαιοπρακτικά έγγραφα και εισέπρατταν τα αρχιερατικά δικαιώματα τους. Υπήρχε σε κάθε χωριό αρχιερατικός επίτροπος- αντιπρόσωπος που τους αναπλήρωνε όσο απουσίαζαν. Συχνότερες έγιναν οι επισκέψεις τους μετά το 19ο αιώνα. Περιφερόταν στα χωριά για να λύσουν διαφορές και προβλήματα, να διεξαγάγουν εξετάσεις σε σχολεία, να βελτιώσουν τα κοινοτικά και εκκλησιαστικά πράγματα, να ενισχύσουν το εθνικοθρησκευτικό φρόνημα των κατοίκων. Ο μητροπολίτης προέδρευε σε μικτό εκκλησιαστικό δικαστήριο, που λειτουργούσε σε κάθε χωριό της Θάσου και δίκαζε επιτόπια διαφορές των κατοίκων. Μέλη του δικαστηρίου ήταν κληρικοί και λαϊκοί, άρχοντες της κοινότητας. Κατ' αυτόν τον τρόπο και μ' αυτή την ιδιότητα, ο μητροπολίτης γνώριζε καλύτερα τις αδυναμίες του ποιμνίου του, τις διενέξεις, διέβλεπε τις αιτίες τους και προσπαθούσε να βρει τρόπους θεραπείας, αποτροπής των δικαστικών αγώνων, ιδιαίτερα μεταξύ συγγενών και μελών της ίδιας οικογένειας. Στα πλαίσια των φροντίδων αυτών και με αφορμή την εκμετάλλευση περιουσιακών στοιχείων ορφανών, τα οποία δεν ήταν σε θέση να διεκδικήσουν και να υπερασπιστούν τα περιουσιακά στοιχεία που κληρονομούσαν, η εκκλησία έλαβε φιλανθρωπική μέριμνα και συνέστησε την Επιτροπή Ορφανών Θάσου. Η επιτροπή αυτή σκοπό είχε να διαφυλάξει τις ορφανικές περιουσίες από την κακή διαχείριση, πώληση ή ιδιοποίηση από τους κηδεμόνες των ορφανών. Τα ορφανά, όταν συμπλήρωναν το 18ο έτος της ηλικίας, θα παραλάμβαναν την περιουσία τους. Η θητεία της επιτροπής Ορφανών Θάσου πρέπει να ήταν ετήσια και περιόδευε για σχετικές περιπτώσεις σε όλα τα χωριά της Θάσου. Η Επιτροπή Ορφανών και ο θεσμός των ορφανοεπιτρόπων βοήθησε πολύ στο να δώσει η Εκκλησία λύση σε ένα τόσο καυτό κοινωνικό πρόβλημα του νησιού. Ο θεσμός διατηρήθηκε μέχρι τις αρχές του αιώνα μας. Μετά το 1895 οι ενορίες αύξαναν τα κεφάλαια τους και τόκιζαν περισσότερα χρήματα. Αυτό εξυπηρετούσε πολλούς που αντιμετώπιζαν οικονομικές δυσκολίες. Πολλές εκκλησίες είχαν κόψει δικά τους νομίσματα για τοπική χρήση. Η αύξηση των κεφαλαίων προερχόταν από τους τόκους των ορφανικών χρημάτων και τα ενοίκια των ορφανικών περιουσιών. Αυτό γινόταν όχι σε βάρος αλλά με την μέριμνα της εκτέλεσης του έργου της περίθαλψης των φτωχών και αδυνάτων. Άφθονες είναι οι περιπτώσεις που προκύπτουν από τα έγγραφα της εποχής. Τα θετικά αυτά δεδομένα προέκυψαν μετά την ανασύσταση των εγχωρίων ορφανοεπιτρόπων, που έγινε από τον Μαρώνειας Ιωακείμ το 1895. Έτσι, ενώ λειτουργούσε ο θεσμός ευεργετικά για τα ορφανά, από το 1815 ως το 1914 ενισχυόταν και το ταμείο της εκκλησία που απότελούσε ένα είδος Τράπεζας την εποχή εκείνη.
Αξίζει να μνημονεύσουμε τη μέριμνα της τοπικής Εκκλησίας για τους πρόσφυγες που εγκαταστάθηκαν στα Λιμενάρια της Θάσου. Σε γράμμα του Πατριάρχη Βασιλείου που απευθύνεται στη Μονή Ιβήρων και φυλάσσεται με αριθμό πρωτοκόλλου 2704 του έτους 1925, γράφει μεταξύ άλλων:
"Ο ιερότατος μητροπολίτης Καβάλας και Νέστου κ. Χρυσόστομος υπέβαλεν υμίν ότι η διεύθυνση εποικισμού Μακεδονίας ανήγειρεν εν Λιμεναρίοις της Θάσου προσφυγικό συνοικισμόν τον οποίο Γερμανός τις υπήκοος ονόματι Σπάινδερ προσπαθεί να κρημνίση επί τω λόγω το ενώ ο συνοικισμός ούτος ανηγέρθη οικόπεδον ανήκει αυτώ εκ προς αυτόν δωρεάς της υμετέρας Ιεράς Μονής....".