Über Jahrhunderte hinweg galt der Mainzer Dom als ein religiöses und politisches Zentrum des römisch-deutschen Reichs und war deshalb Schauplatz von Krönungen und Reichstagen. Kaiser Heinrich IV. förderte den Bau der Kathedrale. Die schicksalhafte und wechselvolle Geschichte des Bauwerks war vor allem mit der herausragenden Stellung der Mainzer Erzbischöfe in der Kirche und im Reich verbunden. Sieben Brände überstand das Gotteshaus.
Der Mainzer Dom kann auf eine über 1000 jährige Geschichte zurückblicken.
Willigis-Urbau
Die Gestaltung des Mainzer Doms geht im Wesentlichen auf den Entwurf von Erzbischof Willigis (975-1011) zurück. Nach seinem Amtsantritt begann er den Bau der gewaltigen Kathedrale. Der eng mit dem ottonischen Kaiserhaus verbundene Erzbischof hatte sich als einer der ranghöchsten Würdenträger nach dem Papst und dem Kaiser Macht und Einfluss erworben. Mit dem monumentalen Dombau unterstrich Willigis seine protokollarische und politische Bedeutung in der Kirche und im Reich.
Der Mainzer Dom bringt dies architektonisch zum Ausdruck. Entgegen der üblichen Kirchengestaltung wurde der Hauptaltar nicht im Osten, sondern im Westen aufgestellt. Diese bis heute unveränderte Ausrichtung entspricht der Anordnung des Papstaltars im alten Petersdom in Rom. Der Anspruch des Heiligen Stuhls von Mainz als ein "Zweites Rom" wurde dadurch ebenso unmissverständlich demonstriert wie durch die gewaltigen Ausmaße der Kathedrale. Das Gebäude war so groß, dass damals alle Christen der Stadt darin Platz fanden.
Zur Gesamtanlage gehörte ein Atrium mit Eingangskirche im Osten (spätere Liebfrauenkirche) für den Empfang des Kaisers. Säulenarkaden verbanden diesen Vorbau mit dem Dom. Die Konzeption weist ebenfalls auf Sankt Peter in Rom sowie auf die Aachener Pfalzkapelle Karls des Großen hin. Auch die Bronzetüren des Mainzer Domportals finden ihr Vorbild in dem Aachener Bau. Solche Bezüge sollten zusätzlich den Anspruch des Mainzer Erzbischofs auf das Recht zur Kaiserkrönung betonen.
Von Anfang an war der Dom als dreischiffige Pfeilerbasilika mit zwei Chören konzipiert, wobei der liturgische Schwerpunkt immer im Westen lag. Der Westchor mit dem Hochaltar und die Vierung waren Bischof und hohem Klerus vorbehalten. Davor erstreckte sich das dreischiffige Langhaus von 200 römischen Fuß Länge, ein ebenso langes Querhaus trennte die Gebäudeteile voneinander. Im Osten wurde der Dom von einem Querbau (vielleicht mit Mittelturm) und zwei flankierenden Treppentürmen abgeschlossen.
Im Westen war der Dom durch einen Verbindungsgang mit einer weiteren Kirche verbunden (heute St. Johanniskirche). Diese war wahrscheinlich bis zum Bau des Willigis-Doms die Hauptkirche des Mainzer Bischofs. Im Süden des Doms grenzte der Kreuzgang an, im Norden lag die erzbischöfliche Residenz.
Die Grundgestalt des Willigis-Doms blieb bei allen späteren Erneuerungen maßgebend. Willigis selbst erlebte die Umsetzung seiner Pläne nicht mehr. Am Tag der Weihe (30. August 1009) oder am Vortag beschädigte ein Brand den Dom schwer.