Μετά την κατάληψη του Χάνδακα, ο Φωκάς επιχείρησε να καταστρέψει την οχύρωση και να μετεγκαταστήσει τον χριστιανικό πληθυσμό που απέμεινε, στο Τέμενος, όπου κατασκεύασε ένα νέο φρούριο. Η τακτική της εσωτερικής μετανάστευσης εφαρμόστηκε και στα Χανιά. Στο Χάνδακα ωστόσο οι κάτοικοι δεν αποδείχθηκαν πρόθυμοι να δεχτούν την αλλαγή.

Για χρόνια κυριαρχούσε η άποψη ότι η καταστροφή της οχύρωσης από το Νικηφόρο Φωκά ήταν εκτεταμένη με αποτέλεσμα την ανακατασκευή της  στη διάρκεια της β΄ βυζαντινής περιόδου. Μετά την διαπίστωση ότι μεγάλα τμήματα της λεγόμενης ευθύγραμμης οχύρωσης είναι λείψανα της πρωτοβυζαντινής περιόδου, η άποψη αυτή πρέπει να αναθεωρηθεί. Φαίνεται μάλιστα ότι η πρωτοβυζαντινή οχύρωση επισκευάστηκε για πρώτη φορά από τους Βενετούς αμέσως μετά την κατάληψη της πόλης.

Ο Χάνδακας κατάφερε σταδιακά να αναστηθεί από τα ερείπια και να γνωρίσει μεγάλη άνθηση από τον 11^ο αιώνα, χάρη στο λιμάνι του που αποτέλεσε σημαντικό σταθμό του βυζαντινού εμπορίου στην ανατολική Μεσόγειο. Η πόλη αποτέλεσε στο εξής το πολιτικό και διοικητικό κέντρο του νησιού.

Η δεύτερη βυζαντινή περίοδος χαρακτηρίζεται από τις στενές σχέσεις της Κρήτης με την Κωνσταντινούπολη. Η οικονομική ανάπτυξη του Χάνδακα έφερε άνθηση πνευματική και καλλιτεχνική. Τα υλικά κατάλοιπα αυτής της περιόδου και ιδίως η πλούσια διακοσμημένη εφυαλωμένη κεραμική, και η μικροτεχνία  αποτελούν τεκμήρια για το επίπεδο ζωής των κατοίκων αλλά και τις επαφές της πόλης με την πρωτεύουσα και άλλα κέντρα της Μεσογείου. Η ευμάρεια κορυφώθηκε το 12^ο αιώνα, όπως μαρτυρούν η αυξημένη νομισματική κυκλοφορία και η δημογραφική αύξηση, που οδήγησε στην ανάπτυξη προαστίων (βούργων) έξω από τη ζώνη της οχύρωσης.

Από τα κτήρια της περιόδου αυτής στην πόλη έχουν επιβιώσει ελάχιστα, καθώς τα περισσότερα ανακατασκευάστηκαν πλήρως μετά τον ισοπεδωτικό σεισμό του 1303. Κατάλοιπα του βυζαντινού αστικού πυρήνα του Χάνδακα εντοπίζονται κυρίως ανασκαφικά, έχοντας ωστόσο υποστεί εκτενή καταστροφή από την οικοδόμηση μεταγενέστερων φάσεων.