689 gründete Plektrudis, die Gemahlin des Hausmeisters Pippin von Heristal hier einen Damenstift. In Römischer Zeit stand hier vermutlich der Tempel der capitolischen Trias, der Staatsgottheiten Jupiter, Juno und Minerva. Nach Zerstörung durch die Normannen im 10. Jahrhundert wurde zwischen 1040 und 1065 die Kirche St. Maria im Kapitol als dreischiffiger Bau mit Dreikonchenanlage im Osten und dreitürmigem Westbau wieder aufgebaut wurde. Es handelt sich um ein Hauptwerk der salischen Kirchenbaukunst in Deutschland. Im Inneren sind wichtige Teile der reichen Ausstattung erhalten, u.a. die romanische Bildertür um 1060, der Lettner von 1520/25 und zahlreiche bedeutende Glasmalereien. Die Geburtskirche in Bethlehem war das Vorbild, wodurch sich auch die Bedeutung der Kirche im Mittelalter ergibt, da der Erzbischof hier die erste von insgesamt drei Christmetten zu Weihnachten feierte. Als Erste Kirche im Rheinland hatte St. Maria einen Kleeblattchor, Vorbild für die Chöre St. Aposteln und Groß St. Martin. 1049 weihte Papst Leo IX. das Langhaus. Seit dem 12. Jahrhundert wird die Kirche „St. Maria in capitolio“ genannt. Das eindrucksvolle Gabelkruzifix in der Nordkonche stammt aus dem frühen 14. Jahrhundert.
