609 में, बाइज़ेन्टाइन सम्राट फोकास ने यह इमारत पोप बोनिफेस चतुर्थ को दे दी, जिन्होंने इसे एक ईसाई चर्च में परिवर्तित किया तथा इसे सांता मारिया एवं शहीदों के प्रति समर्पित किया गया, अब यह सांता मारिया देई मार्टिरी के नाम से जाना जाता है: "एक अन्य पोप, बोनिफेस ने (कांस्टेंटिनोपल में, सम्राट फोकास) भी कहा कि वे विश्व देवालय के नाम से जाने जाने वाले पुराने मंदिर को उन्हें दे दें, जिससे बुतपरस्त पैगन गंदगी को हटाने के बाद, उसे वर्जिन मेरी तथा अन्य शहीदों के लिए समर्पित एक चर्च बनाया जा सके, ताकि उस स्थान में जहां पहले देवताओं की नहीं बल्कि राक्षसों की पूजा होती थी संतों के प्रति श्रद्धांजलि दी जा सके.

इमारत का चर्च के रूप में प्रतिस्थापन करने की वजह से इसे त्यागने, विनाश और इससे भी ज्यादा बुरा होने से बचाया जा सका, जैसा कि आरंभिक मध्ययुगीन काल में प्राचीन रोम की अधिकतर इमारतों के साथ हुआ। पॉल द डीकॉन ने सम्राट कॉनस्टांस द्वितीय द्वारा इस इमारत के लूटने की घटना दर्ज की है जिसने जुलाई 663 में रोम का दौरा किया था:
"बारह दिनों तक रोम में रहते हुए उसने उन सभी चीजों को गिरा दिया जिन्हें प्राचीन समय में शहर को सजाने के लिए धातु से बनाया गया था, यहां तक कि उसने उस चर्च की छत [सौभाग्यशालीनी मरियम का] भी उतार ली, जिसे कभी विश्व देवालय कहा जाता था और कभी सभी देवताओं के सम्मान में बनाया गया था तथा जिसे पूर्व शासकों की स्वीकृति से शहीदों का स्मारक बनाया गया था; और उसने वहां से कांसे की टाइलों को लूटकर, उन्हें अन्य सभी सजावटी सामानों के साथ कांस्टेंटिनोपल भेज दिया." 

बहुत ही उच्चकोटि के बाहरी संगमरमर को सदियों से हटा दिया गया है और उनमें से कुछ भित्ती स्तम्भों के शिखर ब्रिटिश संग्रहालय में हैं। दो स्तम्भों को उन मध्ययुगीन इमारतों ने निगल लिया जो पूर्व दिशा से विश्व देवालय से संसक्त कर दी गईं और वे हमेशा के लिए खो गए। सत्रहवीं सदी के प्रारंभ में, अर्बन VIII बरबेरिनी ने बरामदे की कांसे की छत को फाड़ डाला और मध्ययुगीन घंटाघर को बेर्निनी द्वारा निर्मित प्रसिद्ध जुड़वां टावरों से स्थानांतरित कर दिया, जिसे उन्नीसवीं सदी के उत्तरार्द्ध तक नहीं हटाया गया। केवल एक अन्य नुकसान बाह्य मूर्तियों का हुआ, जो अग्रिप्पा के शिलालेख के ऊपर की त्रिकोणिका को सवांरती थीं। आंतरिक संगमरमर काफी हद तक बचा रहा हालांकि बड़े पैमाने पर इसे पुनर्स्थापित किया गया।

प्राचीन
पुनर्जागरण
मध्यकालीन
ईसाई चर्च में रुपांतरण