Gamla Uppsala, det ursprungliga Uppsala, var troligen rikets viktigaste kungsgård och religiösa hjärtpunkt, en tings- och marknadsplats som nåddes med båt och släde över Mälarens och Fyrisåns vattensystem.
Enligt Adam av Bremens berättelse från 1070-talet fanns ett tempel som lyste av förgyllningar i Gamla Uppsala. I templet fanns gudabilder av Oden, Tor och Frej. Vart nionde år for svearna hit för att fira midvinterblot, vårdagsjämningsblot och riksblot.
Svearna kristnades och kanske det tempel som fanns, också därför revs ned. Det är fortfarande inte fastställt att templet med säkerhet funnits. Att valet av plats för domkyrka föll på (Gamla) Uppsala beror troligen på att platsen hade stort symbolvärde redan då: eftersom arkeologi och berättande källor ger bilden av Uppsala som rikets viktigaste kungsgård och det möjliga hednatemplet tidigare nämnt (Uppsala domkyrka II, s 15, Upplandsmuseet 2010).
I stället för templet byggdes en korskyrka i gråsten i den romanska stilen. 1164 blev den domkyrka i Sveriges första ärkestift. Till denna katedral kom Sveriges första ärkebiskop, cisterciensmunken Stefan från Alvastra.