On connaît l'existence de Thérouanne à cette période par les trois
cimetières que les archéologues ont mis au jour à l'extérieur de
l'agglomération, et particulièrement par la découverte d'un tombeau
du 3ème siècle après JC.
Ces nécropoles attestent d'une population relativement nombreuse.

Thérouanne était alors un véritable carrefour de voies romaines
dont on peut encore distinguer le tracé aujourd'hui: croisement
des routes commerciales venant de Boulogne, de Cassel, d'Arras
(l'actuelle Chaussée Brunehaut), où les marchands pouvaient faire
des échanges et se reposer.

Le nom latin "Tarvenna" ou "Tervanna" (dont l'origine est peut-être
le mot gaulois "Tarvos" taureau) apparaît dans des textes antiques
et en particulier un document cartographique du 13ème siècle, la
"table de Peutinger" établi à partir de l'original datant du 4ème
siècle. On peut y lire
     Tervanna, Thérouanne
     Castello Menapioru(m), Cassel
     Bononia, Boulogne
     Nemetaco, Arras
     Turnaco, Tournai
 

Sous les Mérovingiens (5ème au 8ème siècle), l'existence de
Thérouanne est attestée par la numismatique ou l'étude des
monnaies. Le nom de la ville apparaît en effet sur des monnaies
fabriquées par un atelier monétaire local.
Un cimetière mérovingien a aussi été mis au jour sur la route
d'Arras.
On ne connaît rien sur l'habitat à cette époque mais c'est au 7ème
siècle que fut construite la première cathédrale.

Sous les Carolingiens (8ème au 10ème siècle), très peu d'indices
archéologiques ont été trouvés pour cette période:
à côté de la cathédrale, agrandie, existait un baptistère et la maison
de l'évêque.
Aucun cimetière carolingien n'a pour l'instant été découvert à
Thérouanne.
 

Une vue cavalière datant de 1539 permet de donner une idée de ce
qu'était la ville peu avant sa destruction en 1553. Un plan dressé en
1560, laisse voir le réseau des rues qui parcourait l'agglomération.

On peut grâce à ces documents, présenter une description assez
précise de la ville médiévale et de ses principaux monuments.

Située sur le versant nord de la Lys, elle était cernée de remparts,
fortifications de défense renforcées de tours percées de portes.
 

La cathédrale gothique avait remplacé au 12ème siècle la précédente, de style roman, qui avait brûlé en 1138. Les documents qui nous la montrent attestent tous de la beauté de l'édifice. Détruite en même temps que le reste de la ville, il ne reste de ce chef-d'oeuvre d'architecture qu'un groupe de statues qui étaient placé au dessus du portail, appelé "Grand Dieu de Thérouanne" visible aujourd'hui dans la cathédrale Notre dame de St Omer.

De nombreux autres monuments religieux s'élevaient à Thérouanne.

Le Palais de l'évêque, juste à côté de la cathédrale, vaste demeure constituée de deux ailes en angle droit, était prolongé par une chapelle. A l'arrière, se dressait une salle de réunion ou salle synodale.

A l'est de la rue Saint-Jean, l'église Saint-Nicolas dominait une petite place du même nom.

A l'extérieur des murs, d'autres églises s'élevaient dans les faubourgs. Ainsi celle de Nielles dont une partie subsiste encore aujourd'hui ou celle de Saint-Martin-au-mont, à l'est, totalement détruite en 1553.

C'est juste à côté que se dressait le gibet, lieu de la justice du chapitre.
Un peu plus au nord, se trouvait la maladrerie, lieu de refuge des lépreux, contraints de vivre à l'écart.

Des abbayes étaient construites aussi en dehors des remparts.

L'abbaye de Saint-Augustin, fondée au 6ème siècle, de l'ordre de Prémontré, fut saccagée. Une communauté d'une vingtaine de moines y vécu jusqu'à la révolution.

L'abbaye de Saint-Jean-au-mont, fondée au 7ème siècle, de l'ordre des Bénédictins, était la plus importante du diocèse. Détruite lors du siège de 1513, elle servit de position à la batterie qui, en 1553, ouvrit une brèche dans les murailles de la ville.

Il semblerait qu'il y avait encore deux autres maisons religieuses à Nielles: celle des sœurs grises et celle des Dominicains.

En quelques années, les constructions disparurent: la ville devint une véritable carrière de pierres pour qui voulait se servir.
Les habitants émigrèrent soit vers les villages voisins, soit vers les faubourgs. Celui de Saint-Martin qui s'était développé le long de la route d'Arras,  forme l'agglomération actuelle de Thérouanne.