Avant le Vè siècle
La première cathédrale date de la fin du IVè siècle, mais on ne peut passer sous sillence les légendes qui voulaient faire remonter l'installation d'une cathédrale dès les premiers siècles. Les légendes
A partir du Xè siècle, on raconte que saint Savinien et saint Potentien, au cours du IIè siècle, vinrent évangéliser le pays chartrain. Quirinus, magistrat romain, aurait fait massacrer les premiers chrétiens dont sa fille Modeste. Leurs corps auraient été ensuite jetés dans le puits de la crypte, dit des Saints-Forts.
Le contenu de cette légende évolue, et dans la vieille chronique (1389) on peut lire : « La dite Eglise, on l’affirme a été fondée avant la naissance du Christ, en l’honneur de la Vierge qui devait enfanter (Virgini Pariturae) et elle était gouvernée par les prêtres des idoles. Lorsque saint Altin et saint Eodald, envoyés de Sens par saint Savinien et saint Potentien, vers l’an 67, vinrent évangéliser Chartres, ils reconnurent que cette femme honorée là était Marie. Et, ils dressèrent en cet endroit une église chrétienne en l’honneur de la Vierge-Mère. »
Au XVIème siècle, on parle pour la première fois d'une grotte druidique.
Du Vè siècle à l'an mil
Plusieurs églises se sont succédées au cours de ces périodes très troublées. Ainsi après un raid des Vikings en 858, l'évêque Gislebert fit reconstruire son église, dont il subsiste la crypte Saint-Lubin, située sous le maître-autel, au plus profond niveau exploré.
Dédiée au culte marial, la cathédrale abritait un voile attribué à la Vierge Marie, connu également sous le nom de "Sainte Chemise", portée lors de la naissance du Christ.
La légende rapporte aussi que l'évêque Gantelme déploya cette relique devant les armées de Rollon (911). A sa vue, les forces normandes s'enfuirent et le siège fut levé.
La cathédrale romane
Ruinée accidentellement par le feu en 1020, la cathédrale du IXè siècle fut immédiatement rebâtie par l'évêque Fulbert, mais sur un plan qui