La basilique préromane et les remaniements de son environnement monumental (XIe siècle)

Avec l'ajout, en façade, d'une travée barlongue, l'extrémité ouest de la basilique carolingienne prend la forme d'un massif occidental. Le plan triparti de cette construction fait apparaître l'existence d'une pièce centrale ouverte sur la nef. L'usage funéraire de cette pièce semi-enterrée est démontré par le grand nombre de tombes qui y ont été inhumées.

La chambre funéraire condamne l'entrée axiale de la façade primitive ; l'accès à la basilique par l'ouest a néanmoins pu être assuré par des portes placées au niveau des deux pièces latérales. À en juger par l'épaisseur de ses fondations, ce massif occidental a pu abriter des chapelles à l'étage. La nef de la basilique fut également augmentée à l'est par deux annexes placées dans les angles entre les bas-côtés et les bras du transept. Disposées symétriquement, ces deux pièces, également semi-enterrées, communiquaient avec l'intérieur de l'église par des portes. Ces deux cryptes latérales semblent également avoir joué un rôle funéraire.

Au nord de la basilique, l'ensemble monumental subit des remaniements au cours desquels on supprime les portiques, galeries et annexes. Des murs sont édifiés entre les églises qui sont les seules à subsister. Dans le secteur résidentiel, les bâtiments du palais carolingien sont également abandonnés. Leurs maçonneries sont arasées au niveau des fondations, à l'exception d'un pan de mur conservé en élévation pour servir de clôture à une extension du cimetière. L'église Saint-Paul est affectée, dès cette époque, à un collège de chanoines. Il semble, d'après les observations de terrain, que les religieux aient conservé l'usage d'un tronçon de la galerie mérovingienne qui, avec d'autres murs nouvellement bâtis, formaient une sorte de cour à l'ouest de l'église.