nach 975
Erzbischof Willigis legt den Grundstein zum Neubau des Doms. Von Anfang an ist das Gebäude als dreischiffige Basilika mit ausladendem Querschiff sowie Chören im Osten und Westen angelegt. Die Bauidee und die Ausdehnung des Gründungsbaus bleiben für alle späteren Veränderungen maßgebend.
vor 1000
Erzbischof Willigis lässt Bronzetüren aus jeweils einem Guss anfertigen. Sie sollen die herausragende Stellung des Doms unterstreichen.
1009
Am Tag der Weihe des Doms (30. August) oder am Vortag fängt der Dom Feuer. Noch unter Erzbischof Willigis beginnt die Wiederherstellung.
1036
Erzbischof Bardo weiht in Anwesenheit von Kaiser Konrad II. und Kaiserin Gisela, König Heinrich III. und seiner Gemahlin sowie 17 Bischöfen den wiederaufgebauten Dom. Erhalten sind die unteren Stockwerke der beiden Flankentürme am Ostbau sowie Teile des Ostbaus und der Nordwand des Querhauses.
1081
Erneute Beschädigung am Dom (2. Dombrand).
nach 1100 / 1125
Kaiser Heinrich IV. fördert den Wiederaufbau des Doms. Unter dem Ostchor des Doms wird eine Hallenkrypta angelegt, darüber der Ostchor mit großem Mittelturm und die Ostapsis. Der Ostbau wird erhöht und verbreitert.
um 1137
Die romanische Gotthard-Kapelle wird als Privatkapelle des Erzbischofs Adalbert I. geweiht. Der doppelstöckige Zentralbau ist eine der ältesten erhaltenen Domkapellen Deutschlands. Ursprünglich war sie mit dem benachbarten Bischofspalast verbunden. Das Mittelschiff wird neu errichtet.
1159
Bei der Erstürmung des Doms während des Aufstandes gegen Erzbischof Arnold wird die Kathedrale verwüstet.
1183
Der Dom befindet sich in schlechtem Zustand (ohne Gewölbe).
nach 1190
Unter Erzbischof Konrad I. beginnt der Aufbau der Westgruppe des Doms. Erhalten sind der Westchor sowie die westlichen Türme und das Querhaus.
Das Mittelschiff bekommt Kreuzrippengewölbe. Außerdem werden die Seitenschiffe wieder hergestellt. Es entsteht das Portal am Markt, das dem Erzbischof zum feierlichen Einzug dient.
Die "Memorie" entsteht als Versammlungsraum des Domkapitels (Kapitelsaal). Später dient sie als Grablege und Gedächtniskapelle.
1239
Erzbischof Siegfried III. weiht am 4. Juli in Anwesenheit von König Konrad IV. den wieder aufgebauten Dom zu Ehren des heiligen Martinus. Damit ist das romanische Bauwerk in seiner bis heute erhaltenen Grundform und wesentlichen Gestaltung vollendet.