Ostatnim potomkiem rodziny, który władał Mykonos, był Jerzy III Ghisi, po którego bezpotomnej śmierci w 1390 wyspa została przekazana w ręce Republiki Weneckiej.
Wenecjanie rządzili Mykonos do 1537 roku, kiedy wyspa została zaatakowana przez Hayreddina, urodzonego w Grecji admirała osmańskiego sułtana Sulejmana Wspaniałego. Mykonos od tego czasu było w posiadaniu Turków, w przeciwieństwie do sąsiedniego Tinos, który pozostał z Wenecjanami przez około dwa stulecia.
Nowożytność Turcy pod przywództwem kapudana paszy narzucili system samorządu składający się z gubernatora i wyznaczonej rady syndyków. Kiedy zamek Tinos został zdobyty przez Turków w 1718 roku, ostatni z Wenecjan wycofał się z regionu.
Aż do końca XVIII wieku Mykonos prosperowało jako centrum handlowe, oprócz regularnych nalotów piratów, przyciągało wielu imigrantów z pobliskich wysp. W czerwcu 1794 roku w głównym porcie wyspy rozegrała się bitwa pomiędzy brytyjskimi i francuskimi okrętami.
W 1821 roku wybuchła wojna o niepodległość Grecji przeciwko Imperium Osmańskiemu, w której Mykonos odegrało ważną rolę. Arystokratka i bohaterka narodowa, Mando Mawrojenus, kierując się ideami oświecenia, poświęciła rodzinny majątek na walkę z Turkami.