Die Ursprünge der Trierer Bischofskirche reichen bis ins 4. Jahrhundert nach Christus zurück. Unter Kaiser Konstantin dem Großen (306-337) wurde mit dem Bau einer Doppelkirchenanlage begonnen. Die ältere Südkirche erhielt ihre vorerst endgültige Form Mitte des 4. Jahrhunderts. Nach Restaurierungen und Erweiterungen im 10. Jahrhundert wurde die Südbau abgebrochen und durch die in der ersten Hälfte des 13. Jahrhunderts erbaute gotische Liebfrauenkirche ersetzt. Die Nordkirche überdauerte dagegen die Jahrhunderte und geht in weiten Teilen im heutigen Dom auf. Teile des römischen Baus haben sich bis in die heutige Zeit - stellenweise bis zu einer Mauerhöhe von 25 Metern - erhalten. 

Der Bau der Nordkirche, des heutigen Domes wird in den 30er Jahren des 4. Jahrhunderts begonnen. Der mächtige Ostteil wurde unter Kaiser Gratian (375-383) vollendet. Dieser sogenannte Quadratbau mit einer Seitenlänge von 41,5 Metern war als flachgedeckte Halle konzipiert. Den Innenraum unterteilten vier 12,50 Meter hohe monolithische Granitsäulen in neun Raumsegmente. Im Vierungsquadrat befand sich auf einem Podest ein zwölfeckiger Bau, dessen Funktion bisher unbekannt ist.

Mit dem Beginn der Völkerwanderung Ende des 4. Jahrhunderts wurde Trier mehrfach zum Schauplatz kriegerischer Auseinandersetzungen. Der Dom wurde in dieser Zeit erheblich beschädigt, ein Brand führte zum Bersten der Granitsäulen, die aufliegenden Schwibbögen fielen herab. Fast hundert Jahre blieb der Bau Ruine. Erst unter Bischof Niketius (525-566) kam es zur Instandsetzung der Kirche. Die Granitsäulen ersetzte man durch Kalksteinsäulen, die Bögen wurden neu eingezogen.

Bei der Eroberung Triers durch die Normannen im Jahre 882 wurde der Dom wohl wieder schwer beschädigt. Unter Erzbischof Egbert (977-993) begann man mit der Renovierung des Gotteshauses. 989/990 wurden die nördlichen Säulen mit kreuzförmigen Pfeilern ummantelt. Die Südostsäule folgte, nur der Südwestpfeiler wurde wegen des Sturzes der dortigen Säule komplett erneuert. Die nach Egberts Tod ins Stocken geratenen Instandsetzungsarbeiten wurden unter Poppo von Babenberg (1016-1047) fortgesetzt und im Jahr 1037 abgeschlossen. 

Ab 1037 erfuhr der Dom durch den Neubau des Langhauses eine bedeutende Erweiterung nach Westen. Dabei orientierte man sich an der Disposition des römischen Quadratbaus. Dem quadratischen Raum gab man eine Längsausrichtung indem man ihn um zwei Joche nach den römischen Maßen erweiterte, so dass ein für mittelalterliche Kathedralen ungewöhnlicher fünfjochiger Raum entstand, in dem kurze und lange Joche abwechseln. Das Langhaus fand im Westen seinen Abschluß in einem monumentalen Westbau. Mit der Fertigstellung des Südwestturmes wurde die Westerweiterung 1075 beendet. 

Die über 50 Meter breite Westfassade wird beherrscht von einer mächtigen Apside, flankiert von zwei hohen Portalnischen, seitlich gefaßt durch runde Treppentürme. Aus dem Massiv wachsen zwei quadratische Türme empor. Aufgelockert wird die Masse durch zwei übereinanderliegende, aus der Mauerdicke ausgesparte Laufgänge, die sich in Rundbogen zum Vorplatz hin öffnen. Ein System von Gesimsen und Pilastern gliedert die Flächen in fast klassischer Weise. 

Bis ins 12. Jahrhundert bildete die flache Wand des römischen Quadratbaus den östlichen Abschluß des Domes. Erst unter Erzbischof Hillin (1152-1169) mit dem Anbau des Ostchors und der erst um 1400 vollendeten Chorflankentürme begonnen. Die Arbeiten am Ostchor selbst wurden mit der Weihe des Hochaltars am 1. Mai 1196 abgeschlossen. Dabei wurde der Heilige Rock, das Gewand Christi vom Westchor in den Ostchor übertragen.

Unter Erzbischof Theoderich (1212-1243) entschloß man sich, dem Vorbild des Ostchores folgend auch den übrigen bis dato flachgedeckten Teil des Domes einzuwölben. Eine besondere Herausforderung boten dabei die unterschiedlich langen Joche wie auch die ungewöhnliche Breite des Mittelschiffs (16 Meter). 

Im Zusammenhang mit dem Bau der Liebfrauenkirche wurde Mitte des 13. Jahrhunderts ein neuer Kreuzgang errichtet. Von dem romanischen Vorgängerbau blieben lediglich zwei Säle erhalten. 

Im 16. Jahrhundert erhielt die Westfassade ihre charakteristische asymmetrische Form. Erzbischof Richard von Greifenklau (1511-1533) ließ den südlichen Westturm um ein spätgotisches Geschoß erhöhen. Das Aufstocken war möglicherweise die Antwort auf den die Domtürme überragenden Turm der Bürgerkirche St. Gangolf. 

Seit alters her wird das Gewand Christi, der "Heilige Rock" in der Trierer Kathedrale aufbewahrt. Um dieser Reliquie einen angemessenen Aufbewahrungsort zu verschaffen, beauftragte Erzbischof Johann Hugo von Orsbeck (1676-1711) den Frankfurter Bildhauer und Architekten Johann Wolfgang Fröhlicher im Jahr 1687 mit dem Bau der Heiltumskammer (Heilig-Rock-Kapelle). Der barocke Zentralbau setzt am Scheitel des Ostchors an, seine Fassade zeigt sich im Inneren des Domes. 

Ein Dombrand im Jahre 1717 war Anlaß zur barocken Umgestaltung der Trierer Kathedrale durch den Baumeister Johann Georg Judas. Eines der Ziele des Umbaus war die Schaffung besserer Lichtverhältnisse. Dazu wurden die Außenmauern teilweise abgebrochen und Fensterwände auf den Seitenschiffgewölben eingezogen. Überdies ergänzte Judas die bis dahin querschifflose Basilika um ein fluchtendes Querhaus. 

Nach einer mit gründlichen archäologischen Untersuchungen verbundenen Instandsetzung des Bauwerks durch Nikolaus von Wilmowsky Mitte des 19. Jahrhunderts kam es um 1900 zu einer weiteren umfassenden Domrenovierung. Insbesondere barocke Ergänzungen wurden beseitigt, eine radikale Zerstörung aller nachmittelalterlichen Bauelemente konnte jedoch vermieden werden. 1900/01 wird nach den Plänen von Dombaumeister Wilhelm Schmitz zwischen Kreuzgang und südlichem Querhaus eine neugotische Sakristei errichtet.

Statische Schäden, insbesondere ausgelöst durch Fundamentschäden machten eine erneute Renovierung in den Jahren 1968-1974 nötig. Die Planung wurde den Architekten Nikolaus Rosiny und Gottfried Böhm übertragen. Der Einbau eines "unsichtbaren" statischen Sicherungssystems und die Versteifung der Westtürme gaben dem Dom sein statisches Gleichgewicht wieder zurück. Der Innenraum wurde den Anforderungen des II. Vatikanischen Konzils entsprechend neu gestaltet. Das gesamte Inventar blieb erhalten und wurde aufwendig restauriert.

Der Trierer Dom hat drei Krypten, Ost- und Westkrypta sowie die Mittelkrypta, die unter der Vierung liegt. Dieser dem Hl. Maternus geweihte dreischiffige Bau ist die älteste der Krypten: 1037 geweiht.Im 13. Jahrhundert schüttete man sie wieder zu. Erst Ende des 19. Jahrhunderts begann man mit ihrer Rekonstruktion.

Die Westkrypta, dem Hl. Blasius geweiht, wurde um 1100 gebaut. Ähnlich wie im römischen Quadratbau unterteilen vier Säulen den Raum. Die somit dreimal drei Joche große kreuzgratgewölbte Halle wurde erst nachträglich unter der Westapsis eingebaut, war aber von Anfang an geplant. Zur Weihe des Westchors 1121 war die Krypta fertiggestellt. 

Die dreischiffige Ostkrypta wurde zusammen mit dem Ostchor erbaut. Im Jahr 1196 waren die Arbeiten abgeschlossen, die Altarweihe fand gegen Ende jenes Jahres statt. Die dreischiffige, weiträumige Halle wurde nach Wiederherstellung der Mittelkrypta durch zwei Durchgänge mit dieser verbunden. 

• Irsch, Nikolaus, Der Dom zu Trier, Düsseldorf 1931
• Rheinischer Verein für Denkmalschutz und Landschaftspflege e.V. (Hrsg.), Der Trierer Dom, Neuss 1980
• Ronig, Franz, Der Dom zu Trier (Die blauen Bücher), Königstein/Taunus 1982
• Dehio, Georg, Handbuch der deutschen Kunstdenkmäler, Rheinland-Pfalz, Saarland, 2. Aufl., Berlin 1984 

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