W 365 dawne praktyki religijne zostały formalnie zabronione przez synod Kościoła Ormiańskiego zwołany przez arcybiskupa Nersesa w Asztiszacie.

Podział Wielkiej Armenii thumb|upright|Manuskrypt ormiański z V – VI w. W 253 roku król perski Szapur I podbił Armenię i zarządzał nią, do czasu gdy w 287 roku Rzymianie restaurowali królestwo.

W 387 r. Wielka Armenia została podzielona: największa część kraju przypadła Persji, mniejszą zajął Rzym, zaś północne tereny – prowincje Arcach (Górski Karabach), Utik, Szakeszan – weszły w skład Albanii kaukaskiej, także stanowiącej część państwa perskiego.

W okresie tym, w celu przekładu Biblii i innych ksiąg religijnych na język ormiański, co miało umocnić chrześcijaństwo, Mesrop Masztoc opracował w latach 405–406 alfabet ormiański.

Na obszarach perskiej części Armenii, jeszcze przez jakiś czas po zajęciu przez Persję, członkowie dynastii Arsacydów władali jako wasale królów z dynastii Sasanidów, jednak w 428 r. król perski Bahram V przekształcił Armenię w prowincję.