Il Cristianesimo, in effetti, dovette diffondersi ad Ariminum tra la fine del II e il principio del III secolo. La cattedra episcopale sarebbe stata istituita nel III secolo. Un vescovo di nome Stemnio avrebbe ottenuto da Costantino di convertire il tempio pagano di Ercole in chiesa cristiana e avrebbe intitolato questa, che sarebbe poi diventata la cattedrale, a santa Colomba.
Gaius Aurelius Valerius Diocletianus (Spalato 243 circa - ivi 313 circa), nato Diocle, fu un imperatore romano dal 20 novembre 284 al 1 maggio 305.....Nato in Illiria, figlio liberto di uno scriba del senatore Anullino, Diocle scalò velocemente i gradi dell'esercito romano. Campione dell'esercito, il 20 novembre 284 fu scelto per sostituire Numeriano assassinato da Ario Apro, suo prefetto del pretorio, ed, in seguito all'assassinio di Carino, nel luglio 285, divenne unico imperatore, cambiando il nome in Diocleziano.
Il concilio di Nicea del 325 si era chiuso con la sconfitta di Ario, la cui dottrina sulla Trinità era stata condannata. Ciò, tuttavia, non aveva posto fine alle dispute. Per comporre il contrasto, nel 359 l'imperatore Costanzo II convocò a Rimini un nuovo concilio, a cui parteciparono oltre quattrocento vescovi provenienti da tutte le province occidentali (quelli d'Oriente si riunirono a Seleucia). La scelta di Rimini come luogo del Concilio testimonia l'importanza raggiunta dalla città ed esprime già la sua vocazione all'ospitalità, favorita dalla felice posizione geografica e dal clima mite. Appoggiati dall'imperatore, i seguaci di Ario riuscirono a raccogliere la stragrande maggioranza dei vescovi su una mozione di compromesso che, di fatto, annullava i deliberati di Nicea. Solo un'esigua minoranza di ortodossi si oppose alle conclusioni del concilio di Rimini. Tra questi irriducibili - appena diciotto - è annoverato una tradizione annovera il vescovo di Rimini Gaudenzio. Arrestato dal preside dell'imperatore per la sua aperta predicazione antiariana, il 14 ottobre del 360 sarebbe stato linciato da un gruppo di fanatici partigiani di Ario. Secondo un'altra tradizione invece, il santo patrono della cittàsi identificherebbe con il primo vescovo di Rimini, morto martire durante le persecuzioni di Diocleziano.
Va precisato che l'esistenza storica del santo, patrono di Rimini, è ignorata dalle fonti coeve.
Primario nodo stradale, e perciò luogo di passaggio quasi obbligato, Rimini deve sopportare a più riprese l'urto delle invasioni barbariche. Nel 409 vi si accampa il visigoto Alarico, che poi metterà a sacco Roma. Nel 452 Rimini scampa miracolosamente alle orde unne, contro cui schiera - stando a una tradizione non molto solida - tremila uomini. Nel 476 passa per Rimini Odoacre, re degli Eruli, che giunto a Roma deporrà l'ultimo imperatore d'Occidente, Romolo Augustolo. Nel 490 il goto Teodorico scende in Italia e sconfigge Odoacre, che ripara a Ravenna; Teodorico salpa dal porto di Rimini e sbarca a sei miglia da Ravenna: la città, affamata e priva di soccorsi, deve arrendersi. è l'anno 493. Teodorico si proclama re d'Italia e stabilisce a Ravenna la sua corte.
Il regno di Teodorico durò dal 494 al 526 e fu caratterizzato dal tentativo di creare una collaborazione tra goti e romani: i primi formavano l'esercito, i secondi si occupavano dell'amministrazione civile. Nel 488 Teodorico, re ostrogoto, entrò in Italia, sconfisse Odoacre in varie battaglie e lo obbligò a rifugiarsi a Ravenna, dopo la resa Odoacre venne ucciso a tradimento e Teodorico assunse il pieno potere in Italia.
Intorno alla metà del IV secolo la città era diffusamente cristianizzate poteva già contare su edifici di culto: innanzitutto la cattedrale, entro la cinta muraria, e chiese fuori le porte, vicine alle necropoli distribuite ai lati delle principali vie, nella tradizione romana. A Gaudenzio fu dedicata la chiesa in origine chiamata "Confessione dei Martiri" nel ricordo dei primi cristiani: gli scavi intorno al 1970, in occasione della costruzione del Palazzetto dello Sport e della piscina comunale, misero in luceiresti di strutture murarie di questa chiesache affonda le sue radici in età costantiniana. Lungo la Flaminia sorgevano, dal V secolo, anche la chiesa di Santo Stefano, che la tradizione fa risalire a Galla Placidia, e l a chiesa di San Gregorio. Fuori da Porta Montanara si trovava la chiesa intitolata ai Santi Andrea, Donato e Giustina, eretta fra il V e il VI secolo in forme che ricordano il mausoleo di Galla Placidiaa Ravenna.
Dal VI secolo la città ospitò, nei suoi luoghi più importanti,le chiese di San Michelino in foro e di Sant'Innocenza, affacciate sull'antica piazzaromana, la chiesa di Santa Croce, di fianco a palazzo Diotallevi e la chiesa di San Tommaso nell'attuale piazza Ferrari.Dei più antichiedifici di culto riminesi, cheriprendono forme e decorazioni delle coeve costruzioni ravennati, restano tracce soltanto nell'abside della chiesa di San Michele in foro.