Der kleine Kirchenbau befindet sich unmittelbar hinter dem Dom am Eingang zum Museum in der Kaiserpfalz. Bischof Meinwerk ließ dieses baugeschichtliche Juwel - es ist die älteste bekannte Hallenkirche auf deutschem Boden - um 1017 "per operarios graecos" errichten. Es waren im byzantinischen Stil kundige griechische Bauleute, die mit dieser Pfalzkapelle den Neubau der ottonischen Königspfalz krönten, indem sie einzigartige Gewölbe (Hängekuppeln) und die sie tragenden Säulen schufen. Wie durch ein Wunder hat die Bartholomäuskapelle alle Irrungen und Wirrungen im Laufe ihrer fast tausendjährigen Geschichte nahezu unbeschadet überstanden und ist seit 1963 im ursprünglichen Zustand wieder hergestellt. Seit 1978 gewährt eine kunstvoll gestaltete Bronzetür von H.G. Bücker auf vielfältige Weise Einblick in die Zeit und das Denken Bischof Meinwerks.
Die Kapelle, die Besucher durch ihre eindrucksvolle Akustik besticht, gilt als bedeutendstes kunstgeschichtliches Bauwerk Paderborns.