Der Überlieferung gemäß geht die Stiftskirche Unserer Lieben Frau zur Alten Kapelle auf ein Heiligtum aus der Römerzeit zurück. Ein der Göttin Juno geweihter Tempel wurde nach Anerkennung der christlichen Religion als Staatsreligion durch Kaiser Konstantin (313) zu einem christlichen Heiligtum umgewandelt. Um das Jahr 700 wurde der agilolfingische Herzog Theodo II. durch den Bischof Rupert getauft und die Kirche zur Hofkapelle. Diese war der Gottesmutter geweiht. Als eigentlicher Stifter der Kirche und des dazu gehörigen Kollegiums von Kanonikern ist Ludwig der Deutsche zu nennen, der Enkel Karls des Großen. Er erwählte Regensburg zu seiner königlichen Residenz und wollte die Hofkapelle nach dem Vorbild der Marienkapelle zu Aachen prächtiger gestalten.

Im Jahre 1002 übernimmt Heinrich, der in seiner Jugend vom Regensburger Bischof Wolfgang unterrichtet wurde, das Herzogtum. Ihm lagen die Alte Kapelle und das Stift sehr am Herzen. 1014 wurde Heinrich in Rom durch Papst Benedikt VIII. mit der Kaiserkrone gekrönt. Aus diesem Anlass überreichte ihm der Papst als Geschenk ein Ikonenbild, welches die allerseligste Jungfrau mit dem Jesuskind zeigt. Kaiser Heinrich brachte das Gnadenbild in die Alte Kapelle und es wurde zum Herzstück der Stiftskirche, vielfach verehrt bis in unsere Zeit.

Die dreischiffige romanische Basilika mit Querhaus und hohem spätgotischen Chor wurde ab 1747 im Stile des bayerischen Rokoko prachtvoll durch den Wessobrunner Stuckateur Anton Landes, die Augsburger Maler Christoph Thomas Scheffler und Gottfried Bernhard Götz und den Regensburger Altarbauer Simon Sorg umgestaltet.