Prawdopodobnie równocześnie z poświęceniem kościoła św. Kastora powstała także kapituła kolegiacka, a samą świątynię podniesiono do rangi kościoła farnego. Budowla do połowy XIII wieku leżała daleko poza murami miejskimi. Początkowo miała postać kościoła salowego, zakończonego prostokątnym chórem. W IX wieku świątynię rozbudowano o dzisiejszy transept z półkolistą apsydą.
Kapituła kolegiacka kościoła św. Kastora uchodziła za najbogatszą i najbardziej znaczącą instytucję kościelną w średniowiecznej Koblencji. W IX wieku była ważnym miejscem spotkań i zebrań niemieckich cesarzy i królów oraz ich potomków, na których negocjowano i rozstrzygano spory między członkami panującej rodziny. W 842 roku pełnomocnicy synów Ludwika I Pobożnego: Ludwika II Niemieckiego, Karola II Łysego i Lotara I przeprowadzili w kapitule wstępne rozmowy na temat podziału państwa frankijskiego. Efektem rozmów było podpisanie rok później traktatu w Verdun, którego zapisy podzieliły państwo frankijskie na trzy części: zachodniofrankijską, środkowofrankijską i wschodniofrankijską. Z kolei w czerwcu 860 roku w instytucji odbyły się rozmowy pokojowe, mające na celu doprowadzenie do pojednania pomiędzy Ludwikiem II Niemieckim, Karolem II Łysym i Lotarem II.