Nella pace che seguì Tuscolo concluse un'alleanza difensiva ed offensiva su un piano di assoluta eguaglianza con Roma, garantendosi oltretutto l'autonomia politica. Sul finire della Repubblica, ed in seguito per tutta l'età imperiale, Tuscolo, per la sua felice posizione, divenne il luogo preferito dei Patrizi romani che costruirono splendide ville nel suo vasto agro. I confini del suo territorio aumentarono fino ad occupare le pendici del colle omonimo e un estesissimo agro che comprendeva gli odierni territori di Frascati, Monteporzio, Grottaferrata e parte di quelli di Marino, Rocca Priora, Montecompatri.
Non vi sono documenti che testimoniano della storia di Tuscolo subito dopo la caduta dell'Impero. Comunque l'antico municipio non riprese importanza che nel secolo XI con la famiglia dei Conti, i quali per alcuni secoli interferirono nella stessa Roma influendo direttamente sull'elezione dei Papi. Nel corso dei contrasti fra Impero e Papato la famiglia dei Conti assunse atteggiamenti mutevoli. Tolomeo nel 1108 si ribellò apertamente all'autorità del Papa; successivamente, in occasione dei tumulti del 1116 per l'elezione del prefetto di Roma, diede un appoggio determinante al candidato del Pontefice che lo ricompensò con il Castello di Ariccia; dopo un periodo di complesse vicende ed alterni periodi di contrasto e di alleanza con il Papato, si arriva al pontificato di Alessandro III con i Tuscolani in aperta lotta con Roma. Ad una prima sconfitta dei Romani nel 1167 nella battaglia di Prata Porci, seguì nel 1170 la definitiva caduta di Tuscolo. La città, sotto il dominio della Chiesa, divenne la residenza preferita di Papa Alessandro III che vi si stabilì a lungo. Il Senato Romano in questo periodo ottenne che una parte delle mura e delle opere di fortificazioni fossero distrutte. Da allora la città restò in balia dei Romani, che nel 1183 la assalirono nuovamente ottenendo nel 1191, quale condizione posta per l'incoronazione di Enrico VI, la possibilità di distruggerla e raderla al suolo completamente. La popolazione fuggiasca scampata ai Romani si rifugiò nelle terre vicine.
Le notizie relativa l’insediamento sono scarse fino alla metà del XIV secolo, tuttavia già in una Bolla del 1228 appare compreso nei beni della Basilica di S. Giovanni nei quali Frascati è assegnato in enfiteusi alla Famiglia dei Colonna. Gregorio XII con una Bolla del 1410 concede a Giovanni e Niccolò Colonna l'investitura di vari castelli tra cui Frascati, in seguito ritorna al Capitolo Lateranense per volere di Papa Martino V; passa nuovamente in mano ai Colonna sotto il Papato di Eugenio IV, per tornare definitivamente sotto il controllo lateranense. Giulio II nel 1508 lo assegna nuovamente in feudo a Marcantonio Colonna, marito di sua nipote Lucrezia Borgia della Rovere. A Marcantonio Colonna si devono gli Statuti e Capitoli del Castello di Frascati, risultato di un periodo di illuminata amministrazione, turbata solo dalla scesa in Italia dei Lanzichenecchi che, come già era avvenuto per Roma, tentarono di mettere a sacco la città. Con la morte di Marcantonio Colonna la città passa prima sotto il controllo di Pier Luigi Farnese, poi con Papa Paolo III la città viene riorganizzata attraverso un vero e proprio piano urbanistico e assume una più rilevante importanza nell'area del Vulcano Laziale.
Da questo momento si succedono una serie di governatori pontifici che favoriscono il suo sviluppo edilizio e definiscono il suo assetto istituzionale. Sotto il Pontificato di Sisto V viene costruita la Porta di San Rocco e viene rinnovata la sede del Municipio; Clemente VIII riforma lo Statuto Colonna e promuove opere di bonifica idrica; Paolo V riforma i regolamenti dell'annona; Innocenzo X istituisce una fiera annuale. Con il governatore Camillo Cybo, sotto il Pontificato di Benedetto XIII la città passa sotto il controllo della Sacra Consulta. Fino alla metà del settecento la città si amplia e il suo territorio si arricchisce di splendide ville costruite dalla nobiltà romana. Dopo un breve periodo in cui viene associata alla Sottoprefettura di Velletri, durante il governo napoleonico è aggregata al circondario di Roma.La città tornò sotto il controllo del Papa nel 1815. Nel 1856 ebbe nuovo sviluppo quando fu allacciata a Roma con la prima ferrovia dello Stato Pontificio. Si costituisce comune dopo l'unità d'Italia.