Jednakże po śmierci Juliana Apostaty i wycofaniu wojsk rzymskich operujących w Mezopotamii na rozkaz Jowiana, Nisibis na stałe przeszło pod władzę Persji (363 r.), po podpisaniu niekorzystnego dla Rzymian traktatu pokojowego.
Od 300 roku w mieście istniało biskupstwo, założone przez Babaja. W V wieku Nisibis stał się metropolią kościelną prowincji Beit-Arbaye z sześcioma sufraganiami, najważniejszym ośrodkiem Kościoła nestoriańskiego po stołecznej perskiej Seleucji-Ktezyfonie.
Syryjska szkoła teologiczna 266px|thumb|right|Kościół św. Jakuba w Nisibis Po Soborze nicejskim (325 r.) biskup Jakub (zm. 340) założył szkołę teologiczną dla kształcenia perskiego duchowieństwa, jednym z jej profesorów był pochodzący z tego miasta Efrem Syryjczyk (Szkoła teologiczna w Nisibis). Oprócz komentowania Biblii na użytek liturgiczny, ważnym tematem w szkole była polemika z manicheizmem. Efrem pisał traktaty przeciw gnostyckie. Ułożył także pieśni, nazwane Carmina Nisibena, wśród których kantyki nr 43-51 bronią wiary w zmartwychwstanie przeciw Manesowi, Marcjonowi i BardesanowiWydanie krytyczne: G. Bickell, Lipsk 1866 r.;