Den blev grundlagt i 712/11 f.Kr. som en megarisk koloni og var oprindeligt kendt som Astakos (/ˈæstəkəs/; oldgræsk: Ἀστακός, “hummer”). Efter at være blevet ødelagt af Lysimachus blev den genopbygget af Nikomedes I af Bithynien i 264 f.Kr. under navnet Nikomedia og har lige siden været en af de vigtigste byer i det nordvestlige Lilleasien. Den store hærfører Hannibal Barca kom til Nicomedia i sine sidste år og begik selvmord i det nærliggende Libyssa (Diliskelesi, Gebze). Historikeren Arrian blev født der.
Nicomedia var metropol og hovedstad i den romerske provins Bithynia under Romerriget. Den omtales gentagne gange i Plinius den Yngre’s breve til Trajan under hans embedsperiode som guvernør i Bithynien. Plinius nævner i sine breve flere offentlige bygninger i byen, såsom et senatshus, en akvædukt, et forum, et Cybele-tempel og andre, og han taler om en stor brand, hvorunder stedet led meget. Diokletian gjorde den til det romerske riges østlige hovedstad i 286, da han indførte det tetriske system.
Forfølgelser i 303Rediger
Nicomedia var i centrum for den diokletianske forfølgelse af kristne, som fandt sted under Diokletian og hans cæsar Galerius. Den 23. februar 303 e.Kr., den hedenske Terminalia-festival, beordrede Diokletianus, at den nybyggede kirke i Nikomedia skulle rives ned, dens skrifter brændes, og dens ædelsten beslaglægges. Den næste dag udstedte han sit “Første Edikt mod de kristne”, som beordrede lignende foranstaltninger ved kirker i hele riget.
Destruktionen af Nicomedia-kirken skabte panik i byen, og i slutningen af måneden ødelagde en brand en del af Diokletians palads, som 16 dage senere blev efterfulgt af endnu en brand. Selv om der blev foretaget en undersøgelse af årsagen til brandene, blev ingen part officielt anklaget, men Galerius lagde skylden på de kristne. Han overvågede henrettelsen af to eunukker i paladset, som han hævdede havde konspireret med de kristne om at starte branden, efterfulgt af yderligere seks henrettelser indtil slutningen af april 303. Kort efter erklærede Galerius Nicomedia for usikkert og forlod demonstrativt byen til Rom, snart efterfulgt af Diokletian.
Senere imperiumRediger
Nikomedia forblev som den østlige (og ældste) hovedstad i Romerriget, indtil medkejser Licinius blev besejret af Konstantin den Store i slaget ved Chrysopolis (Üsküdar) i 324. Konstantin residerede hovedsageligt i Nikomedia som sin midlertidige hovedstad i de næste seks år, indtil han i 330 erklærede det nærliggende Byzans (som blev omdøbt til Konstantinopel) for den nye hovedstad. Konstantin døde i en kongelig villa i nærheden af Nikomedia i 337. På grund af sin beliggenhed ved sammenløbet af de asiatiske veje, der førte til den nye hovedstad, bevarede Nicomedia sin betydning selv efter grundlæggelsen af Konstantinopel.
Et stort jordskælv den 24. august 358 forårsagede imidlertid omfattende ødelæggelser i Nicomedia, og blev efterfulgt af en brand, der fuldendte katastrofen. Nicomedia blev genopbygget, men i mindre målestok. I det sjette århundrede under kejser Justinian I blev byen udvidet med nye offentlige bygninger. Byen, der ligger ved de veje, der fører til hovedstaden, forblev et vigtigt militært centrum og spillede en vigtig rolle i de byzantinske felttog mod kalifatet. Fra inskriptioner erfarer vi, at Nicomedia i kejserrigets senere periode nød æren af at være en romersk koloni.
I 451 blev det lokale bispedømme forfremmet til et metropolitansæde under det økumeniske patriarkat i Konstantinopel’s jurisdiktion. Metropolen Nicomedia blev i Notitiae Episcopatuum placeret på 7. plads blandt patriarkatets metropoler. I det ottende århundrede etablerede kejser Konstantin V sit hof der for en tid, da pesten brød ud i Konstantinopel og fordrev ham fra sin hovedstad i 746-47. Fra 840’erne og fremefter var Nikomedia hovedstad for Optimatoi-temaet. På det tidspunkt var det meste af den gamle, havvendte by blevet forladt og beskrives af den persiske geograf Ibn Khurdadhbih som liggende i ruiner, og bebyggelsen var begrænset til citadellet på bakketoppen. I 1080-tallet fungerede byen som den vigtigste militære base for Alexios I Komnenos i hans felttog mod de seljukiske tyrkere, og både det første og det andet korstog slog lejr her.
Byen blev kortvarigt holdt af det latinske imperium efter Konstantinopels fald under det fjerde korstog i 1204: I slutningen af 1206 gjorde seneskal Thierry de Loos byen til sin base og ombyggede Sankt Sophiekirken til en fæstning; korsfarernes højborg blev imidlertid udsat for konstante angreb fra Kejser af Nikæa Theodore I Laskaris, hvor de Loos blev taget til fange af nikomedianske soldater; i sommeren 1207 gik kejser Henrik af Flandern med til at evakuere Nikomedia i bytte for de Loos og andre fanger, som kejser Theodore holdt fanget. Byen forblev herefter under byzantinsk kontrol i over et århundrede, men efter det byzantinske nederlag i slaget ved Bapheus i 1302 blev den truet af den voksende osmanniske beylik. Byen blev to gange belejret og blokaderet af osmannerne (i 1304 og 1330), inden den endelig bukkede under i 1337.