Özellikle Bizans çağında önem kazanan kentte imparator Justinianos'un yazlık sarayının varlığından söz edilir. 19. yüzyılda birçok gezgin ve bilim adamı, bölgeye yaptıklan gezilerin ve araştırmaların sonucunda Eskişehir'in 3 km. kuzeydoğusunda, Porsuk Çayı'nın kuzeyinde yer alan bugünkü adıyla Şarhöyük ören yerinin antik Dorylaion şehri olduğunu saptamışlardır. Burası 17 m. yüksekliğinde, 450 m. çapında Orta Anadolu'nun orta büyüklükteki höyüklerinden biridir. Burada 1989 yılında itibaren Kültür Bakanlığı ve Anadolu Üniversitesi adına Prof, Dr. A. Muhibbe Darga başkanlığında bir ekip tarafından arkeolojik kazılara başlanmıştır. Halen devam etmekte olan kazılarda, höyükte şimdilik Osmanlı Döneminden ilk Tunç Çağı'na kadar geri giden sürekli bir yerleşmenin olduğu saptanmıştır.

Dorylaion - Şarhöyük, Bizans'ın Selçuklulara karşı korunmasında büyük rol oynamış ancak 1176'da Selçuklu Sultanı II. Kılıçaslan'nın Bizans İmparatoru Manuel Komnenos'u mağlup etmesinden sonra kent, Selçukluların egemenliği altına girmiştir. Bundan sonra uzun bir zaman yıkık ve terkedilmiş olan Dorylaion-Şarhöyük'ün yakınında, harabenin güneyinde yeni bir yerleşme kurulmuştur. W. M. Ramsay'in bildirdiğine göre, büyük olasılıkla Dorylaion harabelerine Eskişehir adı verilmiş ve bu ad o zamandan günümüze uzanmıştır.