In dem im Jahre 836 geweihten romanischen Gotteshaus fanden im Jahr 842 Verhandlungen der Gesandten der Söhne Ludwigs des Frommen statt, die schließlich zur Teilung des fränkischen Reichs im Vertrag von Verdun (843) führten.
Der jetzige Bau entstand allerdings vorwiegend Ende des 12. Jahrhunderts. Papst Johannes Paul II. hat am 30. Juli 1991 die Kastorkirche zur basilica minor erhoben.

Auf ihrem Vorplatz befindet sich ein sehenswertes Kuriosum der Geschichte:

Hier ließ der französische Präfekt Jules Doazan zur Erinnerung an den Rußlandfeldzug Napoleons etwas voreilig einen Brunnen wegen dessen vermeintlichen siegreichen Ausgangs errichten.

Als dieser dann mit einer furchtbaren Niederlage Napoleons endete und Koblenz von Preußen und Russen befreit wurde, hatte der russische Stadtkommandant genug Humor, am 1.1.1814 sein "Gesehen und genehmigt" in französischer Sprache unter die eingemeißelte Lobpreisung Napoleons als Sieger zu setzen.