L'imperatore Carlo Magno pose la capitale del suo impero ad Aquisgrana (oggi Aachen, in Germania) e lì fece costruire il suo palazzo. Dell'originale residenza di Carlo oggi rimane ben poco, rimane però la cappella della chiesa che fece costruire all'interno del suo palazzo, da cui il nome di Cappella Palatina (in tedesco Pfalzkapelle).

Progettata dall'architetto Oddone da Metz la cappella, annessa al palazzo di Carlo, fu realizzata tra il 793 e l' 813, ma consacrata da papa Leone III già nell'805. Lo stesso Carlo alla sua morte nell'814 vi fu seppellito, come pare, in un luogo però ben nascosto se è vero che fu riscoperto dall'imperatore Ottone III solo nell'anno 1000.

Intorno al nucleo centrale della cappella la cattedrale è stata ingrandita e fortemente modificata nei secoli e anche i mosaici attuamente visibili sono rifacimenti di fine '800. Tuttavia molte delle parti e delle decorazioni originali sono ancora ben conservate.

La cappella è costruita su di una base ottagonale, sul modello di arte paleocristriana già visto nella Basilica di San Vitale a Ravenna e richiama in parte la struttura della Basilica di Santa Sofia a Costantinopoli, ma in questo caso agli otto lati interni ne corrispondono sedici esterni.

L'interno della basilica è decorato con colonne e altri materiali che probabilmente furono trafugati da antichi monumenti di Roma e Ravenna, compresa una statua equestre di Teodorico che Carlo all'epoca fece collocare nell'atrio. L'originale trono dell'imperatore è stato sostituito con una riproduzione nel X secolo.

Questo luogo è oggi patrimono dell'Unesco e sul sito è possibile visualizzare una ulteriore galleria di immagini.