Bułgarska forma nazwy, Nesebyr lub Mesebyr, jest poświadczona od XI wieku.
Do zabytków z okresu średniowiecza należą pochodzące z V–VI wieku Stara Mitropolia (stara siedziba biskupia; także znana jako cerkiew św. Zofii), bazylika bez transeptu; pochodząca z VI wieku cerkiew Bogurodzicy; oraz pochodząca z XI wieku Nova Mitropolia (nowa siedziba biskupia; także znana jako cerkiew św. Szczepana), która była upiększana aż do XVIII wieku. W XIII i XIV wieku powstała niezwykła seria cerkwi: św. Teodora, św. Paraskiewy, św. Michała i św. Gabriela oraz św. Jana Aliturgetos.
Miasto zostało zdobyte przez Osmanów podczas wojen bułgarsko-osmańskich, ale następnie zwrócone Cesarstwu Bizantyńskiemu na mocy traktatu z Gallipoli z 1403 roku.
Okres panowania osmańskiego Zdobycie miasta przez Imperium Osmańskie w 1453 roku zapoczątkowało jego upadek, jednak jego dziedzictwo architektoniczne pozostało, a w XIX wieku wzbogaciło się o drewniane domy w stylu typowym dla bułgarskiego wybrzeża Morza Czarnego z tego okresu.