La Sardegna rimase sotto la dominazione bizantina dal 534 fino al 900 (secondo il Solmi) o fino al 1000 (secondo il Besta). Importanti testimonianze materiali della presenza greca (principalmente lapidi, monete, e una delle poche iscrizioni rinvenute in Sardegna) sono state ritrovate a Cagliari.
In periodo giudicale e pisano Sìnnai appartenne al Giudicato di Cagliari, ed in particolare alla vasta Curatoria del Campidano insieme ai paesi di Selargius, Palmas, Geremeas, Sinnuri, Settimo, Sestu, Seperas, Villanova S. Basili, Quartuccio e Quartodonnico, Quartojosso, Sepollu, Sovetrano Pirri, Cituxi, Santa Maria de Claro, Setzali, Villamara, Sicci, Calagonis, Sibilia, Fomennale, Santa Maria di Paradiso, Corongiu, Sesanno Carbonara, Solanas, Nizas. Il villaggio fu uno dei tanti presenti nel vasto territorio ad est di Cagliari che intorno al mille divideva le terre coltivabili, oltre che con i centri che ancora vi esistono, con le numerose ville in seguito scomparse, di cui si sa solo che furono particolarmente attive fino al 1400, quando fattori storici e politici e le conseguenti carestie ed epidemie intervennero a modificare la geografia socio - economica dell'Isola.
Con l'affacciarsi di Pisa e Genova (dopo la spedizione congiunta del 1016 in soccorso dei sardi contro la minaccia araba) sullo scenario prima economico e poi politico e militare dell'Isola, la Sardegna fu sempre più attratta nella sfera culturale italiana e perse progressivamente il suo secolare isolamento e, con esso, l'indipendenza di tre dei suoi quattro regni. L'apertura alla cultura continentale portò, per iniziativa degli stessi giudici, a generose concessioni in favore di molti ordini monastici. Ai monaci benedettini, chiamati nel giudicato di Torres nel 1063, seguirono i Vittorini di Marsiglia, inviati dal Papa Gregorio VII con l'intento di prevenire nell'Isola le conseguenze dello scisma del 1054 che determinò la definitiva separazione tra Chiesa d'Oriente e Chiesa d'Occidente. Successivamente giunsero in Sardegna anche i Camaldolesi ed i Vallombrosani.
La presenza dei Vittorini ebbe inizio con la fondazione del Priorato di Gallura e, dopo alcuni anni (nel 1089), del Priorato di San Saturno in Cagliari.
Sostenuti dai Giudici con numerose donazioni i monaci diffusero rapidamente i loro possedimenti in tutto il territorio circostante la città, suscitando ovunque un profondo risveglio culturale e incrementando il benessere materiale delle popolazioni grazie alle innovazioni apportate nell'organizzazione dello sfruttamento agricolo delle terre.
L'arrivo dei Vittorini a Sìnnai determina la prima attestazione dell'esistenza del villaggio. La più antica citazione di Sìnnai compare, infatti, nella Carta sarda dell'Abbazia di san Vittore di Marsiglia che documenta la donazione del giudice di Cagliari, Costantino Salusio III, alla chiesa di San Saturno di Cagliari di terre coltivabili e poderi con aggregati rurali, tra cui le terre e il "paniliu de Sìnnai". (Il termine "paniliu" indica il diritto esercitato dal proprietario sui "liberos de paniliu" che, affrancati dal servaggio e pur potendo svolgere anche altrove la propria attività, rimanevano legati al fondo di appartenenza). Il villaggio sorgeva probabilmente nei pressi del quartiere attuale di Funtana Olia dove restano ancora tracce dell'antica chiesetta di Santu Sadurru (San Saturno). La Carta, risalente agli anni 1089/1100, è scritta in caratteri greci in lingua volgare sardo - campidanese.
Non sempre il possesso dei beni era pacifico. Una seconda carta di San Vittore di Marsiglia del 1190 riporta la conclusione di una controversia tra i monaci e gli abitanti di Mara per l'uso dei salti di Siruxi appartenenti alla Villa di Magia (oggi "Is Campus de Maxia"). La causa fu decisa in favore del Priore di San Saturno di Cagliari, Raimondo, ed il Giudice Guglielmo di Massa, con la Giudicessa Adelasia Malaspina, autorizza la redazione dell'atto che sancisce l'accordo raggiunto. Tra i numerosi testimoni figura un C(omita) de Solanas, grazie al quale quell'atto rappresenta la prima citazione documentaria della villa, ora frazione di Sìnnai. Oltre che per la prima citazione di Solanas, la carta rappresenta un'importante testimonianza dei fatti storici che determineranno, dopo sette secoli di confronto anche aspro, l'assetto finale dei confini giurisdizionali dei comuni della zona.
La fine della permanenza dei Vittorini si ebbe con l'arrivo degli aragonesi: già dopo pochi anni dalla conquista di Karalis, avvenuta nel 1324, il priore del monastero di San Saturno si vedeva costretto a chiedere l'intervento del sovrano per porre fine ai soprusi dei feudatari e dei loro ufficiali.
Con la sua risposta del 7 giugno 1327, da Lerida il re Alfonso d'Aragona ordinava al governatore del regno di Sardegna di rendere giustizia secondo la "Carta" locale.
I Vittorini rimasero a Sìnnai almeno fino al 1338, come attestato dall'elenco delle "domestie" (vasti poderi razionalmente messi a coltura, al centro dei quali sorgevano le case dei coloni, le costruzioni agricole ed i recinti per gli animali) e delle terre censite in quell'anno.
Dai Monaci di san Vittore dipendevano la chiesa di Santa Vittoria di Sìnnai e la chiesa di San Lussorio (in Mara), amministrate dallo stesso sacerdote Antonio, rettore della Villa di Segossini.
Gli sconvolgimenti conseguenti alla campagna di conquista aragonese dell'Isola, del 1323 - 1324, e l'imposizione del nuovo assetto economico e sociale di modello feudale determinarono una svolta nella storia locale e condizionarono pesantemente il futuro di tutta la Sardegna.
I territori del cagliaritano furono i primi ad essere stabilizzati nel nuovo regime.
Attraverso gli atti del primo Parlamento voluto da Pietro IV il Cerimonioso (convocato il 23 gennaio del 1355 dal re aragonese per perseguire un difficile progetto di pacificazione dell'Isola dopo la massiccia e non risolutiva campagna militare del '54) è possibile una visione della situazione locale e delle dinamiche sociali ed economiche che andavano formandosi, in cui inserire anche la storia di Sìnnai.
I rappresentanti di Sìnnai vennero convocati con quelli delle altre città e villaggi del braccio reale non ancora definitivamente infeudati. (Incuriosisce il "rango" riservato alla Villa nella convocazione, con la citazione nell'indirizzo dei feels nostres maior, iurats e prohomens de Sinahi subito dopo quelli della ciutat de Sasser, del castell del Caller e della ciutat del Alguer. Poiché il peso economico di Sinnai era nettamente inferiore anche a quello dei villaggi vicini, la ragione, probabilmente, è da ricercarsi nel rango delle persone che vi dimoravano, come si può intuire se si fa riferimento ad un fatto che rappresenta una costante storica nei rapporti tra la città ed il vicino villaggio, sul quale si tornerà con ulteriori esempi: il malsano clima dell'ambiente paludoso che circondava Cagliari costringeva, soprattutto nelle stagioni calde, a cercare scampo dalle malattie nei luoghi più salubri. Sìnnai, tra questi, era il più vicino e facilmente raggiungibile e, pertanto, per gran parte dell'anno e in ogni periodo storico vi ritroviamo la presenza delle famiglie più importanti della città, specie di quelle non appartenenti all'elemento locale, più vulnerabili ai miasmi malarici).
Non si conoscono i nomi dei procuratori di Sìnnai che parteciparono alle Corti su delega dei rappresentanti del villaggio riuniti a consiglio. Si conoscono invece i sindaci che rappresentarono le altre ville dell'attuale territorio comunale.
Iuvinale de Masenti di Solanas, eletto sindaco con Giovanni Manseti, rappresentò oltre la Comunità di Solanas quelle di Carbonaria e di Santa Maria Paradiso, sottoscrivendo il 10 marzo le Costituzioni.
Il villaggio di Corongiu fu rappresentato dai sindaci di Quarto Yosso, Saturno Albocasso e Guantino Cucho.
Segucini (Segossini) inviò Nicola Pesalis e Pietro Pesulo, presenti anche alla sottoscrizione delle Costituzioni.
Le richieste dei Sardi del Yudicatu di Cagliari offrono una visione della situazione della parte meridionale dell'Isola già profondamente colonizzata ed assoggettata ad una organizzazione feudale ancora incentrata sull'amministrazione degli heretats (sorta di feudatari privi però di ogni forma di signoria o vassallaggio e di privilegi feudali, che si distinsero per il loro arbitrio e per la corruzione).
Lo stato di sofferenza che si denunciava era reso realmente insopportabile dal fatto che lo spopolamento conseguente alla peste nera del 1348 ed alle continue leve dovute al prolungato confronto militare, e le carestie che ne erano derivate, non consentivano di far fronte ai prelievi imposti sulla base dei componimenti (statistiche) fiscali ereditati dal periodo pisano.
Ma non si trattava solo di un disagio derivante da una troppo gravosa ed arbitraria pressione fiscale: nei quindici capitoli in cui sono presentate le istanze dei sardi è ricorrente la nostalgica domanda di un ritorno ai diritti, alla sicurezza ed alla dignità goduti nel periodo prearagonese, (com era acustumat en temps dels pisans), ma venivano avanzate anche richieste di modifica ai codici vigenti detti "Carta de Logu". (La Carta de Logu promulgata nel 1392 dalla Giudicessa Eleonora, che sanzionava i notevoli spazi di autonomia concessi ai sardi dagli ultimi giudici di Arborea, sarà estesa a tutta l'Isola, su pressante richiesta degli Stamenti, dal Parlamento di Alfonso V il Magnanimo celebrato nel 1421).
L'approfondito esame delle richieste portate al Parlamento di Pietro IV del 1355, il recepimento di molte di esse nelle Costituzioni finali emanate, ma soprattutto l'assenza, tra le decisioni assunte, di un donativo (pur estremamente necessario, come dimostra il fatto che si dovevano sollecitare, a varie personalità iberiche, urgenti stanziamenti per finanziare la continuazione della spedizione ed il mantenimento dei presidi nell'Isola) denotano, da un lato, la sincera volontà di pacificazione del sovrano aragonese e, da un altro lato, il riconoscimento di una situazione economica drammatica (testimoniata anche dalla cessazione delle esportazioni dall'Isola verso i territori continentali), in un contesto socio - politico, peraltro, poco disponibile ad accogliere le novità giuridiche feudali e nuovi carichi fiscali e contributivi non sopportabili.
La dominazione aragonese della Sardegna, che ebbe inizio nel 1323 - 24, si affermò definitivamente solo nel 1478 con la sconfitta di Leonardo Alagon, ultimo marchese di Arborea, a Macomer. Ma la fine del Giudicato di Arborea si ebbe già dal 1410 quando con l'assegnazione in feudo a Leonardo Cubello, che assumeva il titolo di marchese, cessava di esistere l'ultimo Stato sardo indipendente.
Sìnnai fu data in feudo a Berengario Carroz (Berenguer Carròs) e alla consorte Teresa Gombau de Entença (cognata dell'infante Don Alfonso), ai quali erano state attribuite, oltre il castello di San Michele presso Cagliari, anche le Ville di Salarhius, Sestu, Palma, Settimo, Sennuri, Cepera, Sionis, Geremeas, Villanova di San Basilio. Tra i villaggi infeudati al Carroz non vi era Segossini, vicinissima a Sinnai, data invece a Pietro di San Clemente. Il duca di San Clemente lamenterà presso il re la difficile convivenza con il Carroz a causa del fatto che non esisteva tra i rispettivi possedimenti una chiara linea di separazione: "... la vila de Sìnhai e de Xiciximi ... es li fort prop ja que partex terme".
La situazione si risolse rapidamente con il passaggio di Segossini al Carroz e con l'unione delle due ville sotto il nome di Sìnnai. Segossini è ancora un importante rione del paese.
Il nome del villaggio di provenienza qualificò, in varie fasi successive del secolare conflitto tra Aragona ed Arborea, alcuni personaggi originari di Sìnnai in posizione di rilievo ad Oristano. Nell'elenco dei sindaci e dei fautori di Eleonora che sottoscrivono l'atto solenne di pace del 24 gennaio 1388 tra Giovanni D'Aragona e la giudicessa di Arborea, dopo Torbino Marinella sindaco di Oristano, viene nominato un Nicolaus de Sinnay e, successivamente, un Murronus de Sinnay. Un Nicola de Sinnay, majore de posta, appare anche come il primo dei notabili (boni homines) di Oristano che il 30 marzo 1410 suggellano, con il proprio giuramento solenne nella chiesa di S.Martino, la convenzione di pace del 29 marzo tra Leonardo Cubello per il Giudicato d'Arborea e Pietro Torrelles per l'Aragona. (Guglielmo III d'Arborea, uscito sconfitto dalla decisiva battaglia di Sanluri del 30 giugno 1409, si era ritirato in Francia, mentre il vincitore aragonese, Martino il Giovane, moriva improvvisamente, probabilmente di malaria).
In periodo aragonese nel territorio attorno a Sìnnai iniziò il massiccio spopolamento, che ebbe come conseguenza la scomparsa dei centri di Figuerga, Sinni, Corongiu, Sirigargiu, Villanova San Basilio, Fenuga, Sicci, Separassiu, Santa Maria di Paradiso, Geremeas.
Le cause dell'abbandono di questi centri sono da ricercarsi, senz'altro, nel lungo confronto armato che aveva accompagnato la conquista aragonese della Sardegna sottraendo energie e risorse alla campagna e favorendo il diffondersi di carestie e pestilenze. Ma tra le cause vi furono anche il venir meno del sostegno alle innovazioni in agricoltura, fino ad allora garantito dai vari ordini monastici, ed il nuovo sistema fiscale feudale i cui gravami risultavano insostenibili soprattutto per i villaggi più piccoli.
L'abbandono dei piccoli centri rurali determinò conseguenze rovinose per le attività agricole: i tempi maggiori necessari per raggiungere le terre aratorie e l'impossibilità di un'assidua e continua sorveglianza dei seminati per evitarne l'invasione del bestiame portò, in particolare, al crollo della produzione cerealicola. All'agricoltura si sostituiva così, sempre più massicciamente, la pastorizia, meno colpita rispetto all'agricoltura dalle imposizioni fiscali e tributarie feudali ed ecclesiastiche. Nei salti delle ville abbandonate, trasformati in pascoli liberi, si sviluppò l'allevamento ovino e caprino allo stato brado, che rafforzò il ruolo sociale dei grandi allevatori.
Un rimedio cercò di porlo il conte di Quirra Berengario Carròs (discendente diretto dell'omonimo nobile aragonese che partecipò alla conquista della Sardegna) con la concessione dei "capitoli di grazia" stipulata il 17 maggio del 1416 a favore dei vassalli della Baronia di San Michele comprendente, tra gli altri centri, Sìnnai, Mara, Calagonis, Settimo, Sestu, Uta. La concessione era diretta a stabilire e definire un nuovo assetto dei tributi dovuti al feudatario dalle popolazioni della Baronia "affinché si applichino con maggiore sicurezza e più saldo intendimento a coltivare e migliorare i possessi e le proprietà da noi ad essi concesse" .
Mentre permarranno oltremodo gravose le imposizioni a carico degli agricoltori, più lievi risulteranno quelle a carico dei pastori.
L'utilizzazione dei salti delle ville abbandonate, ma ancor più la definizione dei nuovi limiti giurisdizionali territoriali, rappresentò un problema che si trascinò per secoli non senza conflitti tra villaggi, spesso anche molto aspri. Fu così per Sìnnai e Mara che ebbero in concessione a "promisqua" (uso comune) i terreni delle ville spopolate del territorio circostante, sui quali entrambi i villaggi potevano godere del diritto feudale "d'uso e facoltà di seminare, legnare e pascolare".
Il primo atto di concessione è del 12 novembre del 1508 (?) e porta la firma della contessa donna Violant Carròs, signora di Quirra. La concessione sarà confermata, dopo il passaggio dell'eredità dei Carròs ad un ramo della famiglia Centelles, dal conte don Gilbert Centelles y Carròs in data 4 marzo 1600.
A rendere estremamente difficile la definizione di precisi limiti territoriali tra i diversi centri, tutti concentrati nel fertilissimo quanto ristretto lembo orientale del Campidano di Cagliari, contribuirà, soprattutto, l'estremo frazionamento delle terre coltivate controllate da famiglie di diversa provenienza che ne rivendicheranno costantemente l'inserimento dentro i confini giurisdizionali del proprio villaggio.
A determinare la ripartizione dei terreni collinari e montani tra i villaggi sarà, invece, la capacità di controllo degli stessi da parte delle famiglie dedite alla pastorizia, che provenivano massicciamente da Sìnnai. Si assiste al fenomeno dell'allevamento nelle "cussorgie" (zone ben delimitate e controllate da gruppi stabili di allevatori), ed allo stazionamento di "rebanos" (greggi/caprili) in zone altrettanto ben definite, dove si insediano, in certi periodi dell'anno, anche le famiglie dei pastori, dando impulso ad attività i