Les premières églises sont construites à partir de 313, à Rome, à l’initiative de l’empereur Constantin. Elles prennent pour modèle l’architecture des basiliques civiles. Parmi les églises dont Constantin est le commanditaire, la basilique Saint-Pierre de Rome (image ci-dessous) et la cathédrale Saint-Jean-de-Latran possèdent un plan allongé doté d’une nef à cinq vaisseaux, d'un transept débordant et d'une abside.
L’église Sainte-Sabine (Rome), construite au Ve s., est caractéristique des églises paléochrétiennes : elle est orientée et présente un plan allongé (narthex, nef à trois vaisseaux, abside) ; dans la nef, le vaisseau central possède une élévation bipartite : des grandes-arcades en plein-cintre au premier niveau et des fenêtres hautes au second.
Quelques églises possèdent un déambulatoire autour de l’abside : une formule qui connaîtra un grand développement à l’époque romane.
Enfin, d’autres églises présentent un plan centré, comme l’église Saint-Vital de Ravenne.
Les mosaïques, qui ornaient les sols durant l'Antiquité, gagnent les murs et les voûtes des églises à partir du Ve s.