Иерусалимские патриархи Х в. Христодул и Иосиф скончались в Фустате, куда приезжали по делам церкви, и были погребены в церкви св. Феодора. После побед над мусульманами византийской армии Никифора Фоки в 960 и 961 гг. в Фустате прошли погромы христиан. Православная церковь архангела Михаила в Каср-эш-Шамъа трижды была разграблена и осквернена; пострадали многие храмы коптов и две церкви несториан, которые, следовательно, также имели свою общину и храмы в египетской столице. В 969 г. Египет был захвачен армией шиитской династии Фатимидов, которые провозгласили себя халифами и стремились к ниспровержению суннитского халифата Аббасидов в Багдаде. В 969 (или 970) г. полководец Фатимидов Джаухар основал в нескольких километрах к северу от Фустата новый военно-административный центр – дворцовый комплекс с казармами и мечетью, обнесённый стенами из кирпича-сырца, получивший название Эль-Кахира. В течение нескольких столетий Фустат и Эль-Кахира развивались параллельно. Фустат оставался центром ремёсел и торговли. Путешественник XI в. Насир-и-Хусрау писал об исключительно высокой плотности населения в этом городе, о домах в 14 этажей, о переполненных рынках, о деловой активности торговцев. Эль-Кахира оставалась местом жительства халифа и элиты, где располагались государственные учреждения. Фатимидский дворец X–XII вв. не сохранился, однако исследователи считают возможной приблизительную реконструкцию его планировки по описанию историка аль-Макризи (XV в.). К югу от дворца в 970–972 гг. была построена соборная мечеть Эль-Азхар (реконструировалась в середине XII (колоннады двора), в конце XV (два минарета и михраб) и в середине XVIII в. (портал)). Вскоре Эль-Азхар стал центром подготовки проповедников, а впоследствии и до настоящего времени был ведущим университетом мусульманского мира. Изменение назначения Эль-Азхара и рост населения Каира привели к основанию новой соборной мечети аль-Хакима к северу от городских стен (990–1012 гг.). Сильно пострадавшая от землетрясения 1303 г., она тогда же была отреставрирована. В XI в. Фустат (140 тыс. человек) ещё превосходил Эль-Кахиру (80–90 тыс. человек) по площади в два – три раза. Однако смещение русла Нила на запад стало причиной упадка портовых районов Каср-эш-Шамъа, население оттуда переселялось в Эль-Кахиру. Голодные годы, эпидемии и смуты 1050–1060 гг. привели к запустению многих кварталов Фустата, расположенных на голом плато. Эль-Кахира разрасталась, и в 1080 гг., в правление везира Бадра аль-Джамали, стены Джаухара были снесены, создана новая, более протяжённая линия укреплений. Стены XI в., сложенные из камней и частично перестроенные в конце XII в. при Салах ад-Дине, имеют много общего с северно-сирийской традицией строительства. До настоящего времени сохранились ворота Баб-эль-Футух и Баб-эн-Наср (1087 г.) в северной стене и Баб-Зувайла (1091–1092 гг.) в южной. В Фатимидскую эпоху египетское христианство под мусульманским владычеством достигло наивысшего развития. Большинство халифов этой династии были веротерпимыми политиками. Зиммии занимали видные государственные посты, строили и украшали церкви, пышно отмечали христианские праздники.