Lange Zeit galt die These, dass es sich bei der Saalkirche um die Pfalzkapelle Karls des Großen handelte. Archäologische Ausgrabungen von 1960 bis 1963 zeigten aber, dass die Kirche erst nach dem Jahr 900, unter ottonischer Herrschaft erbaut wurde. Neueste Holzkohleproben aus dem Fundament datieren die Kirche jedoch in die Jahre 1027 - 1154, also in die Zeit der Salier.
2004 fanden Archäologen bei Ausgrabungen nördlich der Saalkirche zudem zwei frühmittelalterliche Vorgängerbauten der Kirche. Sie dienten Karl dem Großen und den folgenden Herrschern vermutlich als kleine Privatkapelle. Repräsentative Pfalzkirche war zu dieser Zeit die 400 Meter entfernte St. Remigiuskirche.
Seit Ihrer Errichtung wurde die Saalkirche mehrfach umgebaut und renoviert. Unter den Staufern im 12. Jahrhundert wurde das Querhaus aufgestockt und die flankierenden Glockentürme erhielten romanischen Bauschmuck. Der große Glockenturm wurde 1861 hinzugefügt. Nach Zerstörungen im Dreißigjährigen Krieg wurde das Langhaus erst 1964 auf den historischen Fundamenten wiedererrichtet. Am Außenbau markieren die Farben die verschiedenen Bauphasen: die mittelalterlichen Teile sind rot, die späteren Ergänzungen gelb verputzt.
Im Innenraum befindet sich eine Daueraustellung zur Baugeschichte und zur Pfalz der Ottonen.
