Arheološki ostaci pouzdano ukazuju na to da u Vrsaru i njegovoj okolici u antici i kasnoj antici nije postojalo naselje koncentriranoga tipa. Nastanjenost je u rimsko doba bila latifundistička, odnosno koncentrirana u rustičnim vilama (villae rusticae) kao središtima veleposjeda (latifundia), raspršenima crveničnim krajolikom, te u manjim seoskim sredinama (vici, pagi) uz obalu, u njezinu bližem zaleđu i na prapovijesnim gradinama koje su egzistirale kao domorodni pagi ili kao zajednice s interpolacijom rimskog arhitektonskog i društvenog elementa.
Od rimskih izvora daleko najveću pozornost u svezi s Vrsarom privukao je Peutingerov zemljovid. Peutingerov zemljovid (Tabula Peutingeriana) najvažniji je itinerarni izvor rimskog doba koji donosi prikaz otočne formacije pred obalom Istre koja je naznačena nazivom Ins(ula) Ursaria. S obzirom na naznaku Peutingerova zemljovida, da je riječ o otoku između Sepomaje i Pularija, skloni smo ju smjestiti u arhipelag zapadne obale Istre – na potez između Funtane i Limskog zaljeva. je još 1801. godine B. Vergottin, pisac najstarijeg sustavnog djela o povijesti Vrsara, dobro primijetio (bez daljnjih objašnjenja) da naziv Ursaria ne mora nužno biti latinskog podrijetla i ukazivati na medvjedicu već da se može govoriti o latiniziranoj inačici nekog starijeg naziva ilirskoga podrijetla. Smatramo da se naziv Ins(ula) Ursaria treba dovesti u svezu s arhipelagom i/ili samom obalom između Funtane i Limskog zaljeva, ali ne kako to znanstvenici navode po osnovi etimološkog iskona od lat. ursa (medvjedica) nego zbog bogatstva ovog područja izdašnim i permanentnim izvorima pitke (žive) vode. Pretpostavljamo da latinski naziv Ursaria potječe od ilirske riječi ur kojom se označavalo izvorište vode (lat. fons).
Najveća koncentracija arheoloških ostataka dokumentirana je uokolo vrsarskog pristaništa. Još je P. Coppo 1540. godine opisao značenje sigurnosti vrsarskoga zaljeva koji je zbog njegova otočnog prirodnog branika – Svetog Jurja – zaštićen od snažnijih vjetrova, zbog čega su pomorci tijekom povijesti na osobit način cijenili vrsarsko pristanište. Pregled arheoloških ostataka stoga treba početi od otoka Sveti Juraj gdje se nalaze ostaci zidova rimskih građevina te površinski nalaze rimskih tegula i krovnog crijepa (cigala koje su se u rimsko doba uobičajeno koristile u građevini) i keramike. Po smještaju spomenutih arheoloških ostataka zaključuje se da su pripadali rustičnoj vili koja se nalazila točno nasuprot arheoloških ostataka oko bazilike Gospe od Mora. Na otoku Sveti Juraj, na njegovu vrhu s jugozapadne strane, i danas su vidljivi tragovi eksploatacije kamena. Godine 1979. kod svetog Jurja dokumentiran je nalaz kasnoantičkih amfora tipa LR 1 čija su nalazišta u Europi rasprostranjena na vrlo širokom području: na zapadnim crnomorskim obalama, na istočnom i zapadnom Sredozemlju, u sjevernoj Africi, Italiji, Podunavlju i Britaniji.
A. Degrassi 1928. godine pronašao je u vrsarskom pristaništu, južno od samoga naselja, ostatke velikog spremišta žita (horreum). Oblikom spremište je imalo izdužen tloris dimenzija 65×18 m sa zidovima debljine 89 cm koji su s vanjske strane bili raščlanjeni lezenama na pravilnim razmacima od 5,5 m. U unutrašnjosti se nalazio niz pilastara po središnjoj osi. Građevina se pripisuje razdoblju kasne antike.
Za rimsku povijest Vrsara i njegova pristaništa značajna su istraživanja M. Mirabelle Robertija iz 1935. godine koji je na mjestu danas nepostojeće ranokršćanske crkve primijetio postojanje starije stambeno-gospodarske zgrade iz I. stoljeća. Od nje je danas očuvan dio podnog mozaika istočno od apside današnjeg crkvenog zdanja i elementi hipokausta (rimskog sustava podnoga grijanja) ispod poda apside.
Daljnji značajni lokalitet s područja Vrsara jest Valkanela (uvala Soline, rt Scalo sjeverno od Valkanele), gdje su odavno zamijećeni ostaci pravilno obrađenih kamenih blokova koji su tvorili gat dužine 12 m.
Površinski ostaci u uvali Fojaga (uvala Dobra) na ušću Limskog zaljeva također ukazuju na moguće postojanje manjeg pristaništa. Ovdje se i danas opažaju ostaci rimske arhitekture i površinski ostaci antičke keramike. Oni ukazuju na postojanje manje stambeno-gospodarske građevine koja je imala priručno pristanište (vjerojatno samo gat).
Sljedeći je značajan lokalitet na Vrsarštini Gavanov vrh. Spomenuto je već u nekoliko navrata da je riječ o prapovijesnoj gradini s kontinuitetom nastanjivanja u rimsko doba. Permanentnost nastanjivanja u rimsko doba ogleda se u zabilježenim ostacima četvrtaste vodospreme. Na ovome lokalitetu zabilježeni su značajni ostaci lonaca za kuhanje i čuvanje hrane većih dimenzija, debljih stijenki, tamno pečenih, kojima je površina bila izbrazdana grubim ukrasom češljastog tipa. pronađeni su i tragovi antičkog kamenoloma te ostaci rustičnih građevina.
Značajni ostaci rimske stambeno-rustične arhitekture očuvani su na brdu u zaleđu Vele Stancije (negdje se susreće i pod nazivom Stancija Vergottini). U neposrednoj blizini tamošnjeg vodovodnog objekta (do kojeg od Vele Stancije vodi makadamski put) razabiru se ruševni ostaci rimskih rustičnih graševina (villae rusticae) s konstrukcijama luka.
U trećoj četvrtini IV. stoljeća, kao rezultat Milanskog edikta i kasnijeg edikta Cunctos populos u vrsarskome pristaništu, na mjestu starije rustične građevine iz I. stoljeća, gradi se ranokršćanska crkva – bazilika. Riječ je o sakralnom kompleksu s četverokutnom kapelom, pomoćnim prostorima i katekumenejom kojemu će se tijekom V. stoljeća, uz druge arhitektonske preinake, pridodati apsida i narteks.
Rimsko naselje pod vrsarskim brijegom preživjelo je Markomanske ratove, dok numizmatički nalazi potvrđuju da je na istome mjestu živjelo i tijekom III. stoljeća. Kontinuitet nastanjenosti u pristaništu sigurno postoji u vrijeme gradnje horreuma u kasnoj antici pa sve do polovice VI. stoljeća.
Vrsar će od kasne antike imati status jednog od najznačajnijih biskupovih imanja u Porečkoj biskupiji. Ne iznenađuje stoga što je poznati istarski povjesničar F. Babudri smatrao da je na ovom prostoru postojala terra sancti Mauri koju se odvažio nazvati čak i nekim oblikom drevne države. Isprava iz 543. godine ne daje izrijekom nagovijestiti je li porečki biskup, pored crkvene, imao i laičku jurisdikciju nad područjem. Vjerujemo da jest jer, u suprotnome, ne bi biskup Eufrazije imao porezne nadležnosti na način da bi mogao određivati visinu podavanja u korist Crkve. K tome, Justinijanova vladavina doba je afirmacije Crkve ne samo u duhovnoj nego i u laičkoj sferi jer civitas Romana izjednačena je s pojmom Christianitas, cives Romani s Christiani, a duhovno i laičko međusobno se prožimaju.