Императрица Феофано привезла в Кёльн частицу мощей великомученика Пантелеимона из Ахена, которую поместила в перестроенную ею церковь во имя святого: однонефный, с одной апсидой храм был расширен и дополнен двухъярусным вестверком с двумя башнями (966–980 гг.), сохранившимся до настоящего времени; там находится также привезённая из Константинополя частица мощей Николая Чудотворца. В эпоху романики были построены и поновлены 12 церквей в Кёльне: великомученика Пантелеимона, святой Цецилии, Пресвятой Девы Марии на Капитолии, святой Урсулы, святого Гереона, святого Северина, святых Апостолов, святого Мартина Турского, святого Куниберта, святого Андрея, великомученика Георгия, Пресвятой Девы Марии в Лискирхене. Во второй половине XI в. в Кёльне сложился новый архитектурный тип храмов – с трёхлепестковым завершением восточной части, в подражание церкви Рождества Христова в Вифлееме. Апсиды были объединены общим обходом (деамбулаторием), который вёл в боковые нефы; они были перекрыты крестовыми сводами, благодаря чему в восточной части создавалось единое пространство, характерное, скорее, для центрических храмов, строившихся под византийским влиянием. Исследователи отмечают, что соединение базиликальной (западной) и центрической (восточной) частей – особенность кёльнского варианта романики и более поздней архитектуры Кёльна. Самый ранний памятник такого типа – церковь Пресвятой Девы Марии на Капитолии (1049–1065 гг.) – считался в городе вторым по значению после кафедрального собора. Декорация храмов скупа снаружи: массивную, разделённую на ярусы стену украшают только аркатурные пояса, заимствованные из ломбардской архитектуры; капители имеют простую кубическую форму. Главный неф по-прежнему бывает перекрыт деревянными стропилами. В церкви сохранились рельефные деревянные двери (до 1065 г.). Их украшает больше двадцати сцен, в основном, с христологическими сюжетами (от Благовещения до Пятидесятницы). Непропорционально короткие и большеголовые фигурки, обобщённая трактовка, сдержанность и строгость характеризуют этот этап романской деревянной скульптуры. Около 1150 – 1160 гг. была перестроена в романском стиле церковь великомученика Пантелеимона, ставшая трёхнефной; к этой же эпохе относится драгоценный реликварий великомученика Пантелеимона. В церкви святого Гереона был увеличен центральный неф, сооружена крипта (1067–1069 гг.). В 1156 г. к восточной части были пристроены две башни, после чего церковь имела вид базилики без трансепта. В новом здании церкви святых Апостолов (первая половина XI в.) алтарь был расположен с западной стороны, как в соборе святого Петра в Риме; к той эпохе восходят стены главного и западного поперечного нефов. Церковь святой Цецилии представляла собой базилику без трансепта (1130–1160 гг.), от её северного портала сохранился скульптурный тимпан 1160 гг. с изображением святой, получающей мученический венец (Музей Шнютгена, Кёльн); в 1475 г. при церкви был организован монастырь августинцев регулярных каноников; храм претерпел несколько перестроек, так, в главном нефе появились готические своды. Во второй половине X в., при архиепископе Бруно, было основано аббатство с церковью святого Мартина Турского. После пожара 1150 г. и перестройки по образцу церкви Пресвятой Девы Марии на Капитолии утвердили план храма в форме трилистника (завершён в 1220 г.); в ходе реставрационных работ 1861 г. церкви был возвращён романский облик.