Среди его многочисленных архитектурных памятников особое место занимают остатки пфальца (родового поместья) императора Карла Великого с величайшим из дошедших до нашего времени памятников архитектуры Каролингов – придворной капеллой, заложенной в 798 году.


На первых порах у франкских королей не было постоянного местопребывания: монарх со своим двором кочевал из одного поместья в другое. И лишь Карл Великий, ставший в 768 году правителем объединенного Франкского государства, основал некое подобие столицы. Ею стал германский городок Ахен, в котором располагалось любимое поместье отца Карла Великого – короля франков Пипина Короткого.
За время своего долгого и блестящего правления Карлу Великому удалось объединить под своим скипетром почти все христианские народы Франции, Германии и Италии, и папа римский Лев III в 800 г. короновал его в качестве императора Священной Римской империи. Карл Великий развернул в Ахене обширное строительство, которое призвано было наглядно продемонстрировать могущество Священной Римской империи - он намеревался устроить в своей ахенской резиденции "новый Рим".
В 798 году началось строительство Дворцовой капеллы, долгое время затем считавшейся одним из прекраснейших зданий Европы. В 805 году она была освящена как кафедральный собор. Идейным прообразом для нее послужили дворцовые сооружения в Латеране и Константинополе, объединявшие светские и культовые постройки. Подобно им, в Ахене в одном сооружении также было соединено два центра – тронный зал и собственно дворцовая капелла. Таким образом, капелла в Ахене несла в себе идею государственности, дотоле чуждую культовым постройкам Европы. Ахенский кафедральный собор служил местом хранения важнейших государственных и церковных реликвий, был трибуной, с которой император обращался к подданным – в его атрии (внутреннем дворе, примыкавшем к собору с запада) могло поместится до семи тысяч человек. Здесь с 936 по 1531 год короновались все германские императоры, был он также и императорской усыпальницей.
О том, как выглядел исчезнувший тронный зал, можно судить лишь на основании археологических данных. А вот капелла, несмотря на позднейшие перестройки, в основном сохранила первоначальный облик. Вдохновляющим примером для нее несомненно послужила византийская церковь Сан Витале в Равенне, а строителем капеллы хроники называют зодчего Одо из Меца.
Здание представляет собой шестнадцатигранное в плане большое каменное сооружение из плотного известняка. Восьмиугольный внутренний зал окружен кольцевой галереей, окаймленной бронзовым ограждением. Капелла отличается массивными сводами, ее украшают многочисленные перевезенные из Равенны мраморные колонны и облицовочные материалы из разрушенного дворца готского короля Теодориха. Винтовые лестницы, проложенные в толще стен капеллы, ведут на галерею второго яруса, где во время богослужений находились император и его приближенные. Бронзовые двери главного портала, известные под названием "Волчьи ворота", изготовлены около 800 года. Ручки дверей отлиты в виде львиных голов.
С течением времени собор приобрел общегосударственное значение. Такое повышение статуса не замедлило сказаться на внешнем облике собора: он начал интенсивно обстраиваться и разрастаться. С западной стороны была пристроена высокая, очень изящная и одновременно монументальная башня, а первоначальная шатровая крыша капеллы была заменена высоким ребристым куполом диаметром 14 метров, увенчанным фонарем. Позднее, в 14 веке, к восьмиугольному объему капеллы был пристроен обширный готический хор, укрепленный мощными контрфорсами. Подобно другим соборам средневековой Европы, вокруг хора выросло множество небольших капелл-часовен. Так постепенно сложился нынешний облик Ахенского кафедрального собора.
Свет в капеллу проникает через невысокие полукруглые окна, расположенные под самым куполом. Своды и стены капеллы покрывали великолепные мозаики, выполненные на золотом фоне. В 1180-е годы, при императоре Фридрихе Барбароссе, к потолку капеллы подвесили большое паникадило, разрушив при этом часть мозаик. Большинство украшающих сегодня купол капеллы мозаик относится, в основном, уже к 1870-м годам.
После полумрака капеллы хор собора поражает обилием света. Тринадцать огромных стрельчатых окон высотой в 25 метров заливают пространство хора всеми цветами радуги: в окна вставлены многоцветные витражи (существующие сегодня витражи - поздние, они относятся уже к XX веку).
Хор Ахенского собора украшают знаменитый Золотой алтарь и бронзовая, щедро позолоченная и инкрустированная слоновой костью кафедра — дар императора Генриха III. Скульптурное убранство собора небогато, и в нем особенно выделяются скульптуры апостолов и статуя Мадонны. Здесь же находится беломраморный "трон Карла Великого", на котором короновались германские императоры.
В капелле установлена мраморная усыпальница с мощами Карла Великого, скончавшегося в 814 году и похороненного в Ахенской соборе. Череп Карла Великого был вмонтирован в золотой бюст императора, который хранится в сокровищнице собора.
Среди драгоценностей собора выделяется крест Лотаря, изготовленный в конце 10 века из сардоникса и украшенный камеей Августа, филигранным золотом и великолепными драгоценными камнями.
Главная же ценность собора — дароносица-реликварий Богоматери. Каждые семь лет в Аахене устраиваются особые торжества, посвященные этой реликвии.