Eine Pfalz Karls des Großen wurde 777 zur Urzelle der Stadt Paderborn. Hier hielt der fränkische „Reisekönig“ Hof, wenn er sich im sächsischen Reichsteil aufhielt, hier empfing er im Juli 799 den aus Rom angereisten Papst Leo III. Auch die ottonischen Herrscher kamen seit dem 10. Jh. immer wieder nach Paderborn. Nach dem Stadtbrand des Jahres 1000 errichtete Bischof Meinwerk (1009-1036) im Schatten des Domes eine neue, größere (= 42 Meter lange und 14 Meter breite) Pfalz. An der Ostseite schließt die dem Herrscher und seinen Angehörigen vorbehaltene Ikenbergkapelle an.
Um 1017 ließ Meinwerk von „griechischen Bauleuten“ die Bartholäumskapelle als Pfalzkapelle bauen. Die heute älteste erhaltene Hallenkirche nördlich der Alpen erhielt ein Gewölbe mit Hängekuppeln und Säulen im byzantinischen Stil. (Unter Meinwerk entstanden außerdem ein neuer Dom, ein Bischofspalast, die Busdorf- und die Abdinghofkirche.) Zwischen Bartholomäus- und Ikenbergkapelle erstreckt sich ein 23 Meter langer und acht Meter breiter Nord-Süd-Trakt.
Als die Könige und Kaiser des Deutschen Reiches nicht mehr nach Paderborn kamen, verfiel die Pfalzanlage. Nur das Fundament und Mauerreste blieben, die (mit Ausnahme eines aufragenden Torbogens, durch den auf der Südseite ein Balkon betreten werden konnte) allmählich unter sich auftürmendem Schutt begraben wurden, der die Substanz schützte, als freigewordene Flächen mit Häusern bebaut wurde.
Um und sogar auf die Bartholomäuskapelle errichtete Häuser riss man bereits 1868 nieder. Ab 1964 legte man im Zuge historisch-archäologischer Untersuchungen die ottonische Pfalz und ihren karolingischen Vorgängerbau frei. Die Pfalz wurde 1977/78 (von Gottfried Böhm) nicht rekonstruiert, sondern innen unter Einbeziehung der historischen Substanz, aber einem neuen, auf die zukünftige Nutzung zugeschnittenen Konzept neu gebaut. In ihrem unteren Geschoss beherbergt sie das „Museum in der Kaiserpfalz“, das nicht nur Relikte der Pfalzhistorie, sondern auch jene Funde präsentiert, die im Zuge archäologischer Ausgrabungen im Stadtgebiet entdeckt werden. Die obere Etage bietet Raum für Empfänge und künstlerische Darbietungen.
Wie durch ein Wunder hat die Bartholomäuskapelle Brände und Kriege überstanden. Zwar wurde sie später mehrfach umgebaut, doch versuchte man sich baulich dem Originalzustand 1955 (Fenster) bzw. 1963 (Innenraum) so weit wie möglich zu nähern. Eine im Westen später vorgebaute, nicht originale Halle wurde 1977 abgerissen. Bekannt ist die Kapelle für ihre Akustik: Gesang wird vom Deckengewölbe reflektiert und verstärkt. Die schwere bronzene Eingangstür - deren Klinke wie ein Pfau geformt ist - schuf 1978 der Bildhauer Heinrich Gerhard Bücker. Im zuvor 100 Jahre leeren Dachreiter hängt seit Mitte November 2020 die „Theophilus“-Glocke“.
