Nell'architettura paleocristiana, come nelle altre forme d'arte dei primi secoli del Cristianesimo, non vi furono innovazioni, ma si adattarono modelli preesistenti alle esigenze e ai simboli della nuova religione. Nemmeno le catacombe erano strutture tipicamente cristiane, esistevano già infatti catacombe pagane e giudaiche, e la preponderanza d'uso per la sepoltura dei cristiani fu dettata più che altro dalla necessità di praticare l'inumazione per la resurrezione dei corpi predicata da Gesù.Le prime basiliche sorsero a Roma, in Terra santa e a Costantinopoli. Inizialmente il modello fu quello delle basiliche civili, dalla forma oblunga con cinque navate, copertura a capriate e presenza di una navatella ortogonale (antesignana del transetto) posta nella parte finale della chiesa, usata dal vescovo e dai sacerdoti e per questo detta presbiterio. Spesso un'abside coronava il seggio del vescovo e l'altare, ripreso dalle are pagane. Attorno all'apertura a semicupola dell'abside si trovava una struttura ad arco, detta arco trionfale (da non confondersi con gli archi di trionfo che erano monumenti indipendenti). Le chiese paleocristiane si caratterizzarono per le pareti lisce e le ampie finestre che ne illuminavano l'interno, aperte nelle pareti esterne o nel cleristorio. A partire dalla fine del IV secolo iniziarono a diffondersi edifici a pianta centrale, soprattutto dedicate agli apostoli o a martiri, o ancora cappelle palatine, come la Basilica dei Santi Apostoli a Costantinopoli o quella di San Lorenzo a Milano. A Roma, dopo le prime basiliche fondate da Costantino (San Giovanni in Laterano, San Pietro in Vaticano e San Paolo fuori le Mura), fu il vescovo di Roma (il papa) a commissionare nuove basiliche, a testimonianza della sua crescente importanza; tra queste vi è Santa Maria Maggiore, la prima basilica eretta su committenza papale legata alla figura di Sisto III, all'epoca vescovo di Roma, e Santa Sabina, commissionata da Pietro Illirico verso il 425.
Ci sono giunti pochi esempi di basiliche paleocristiane intatte, per via delle continue ricostruzioni e manomissioni succedutesi nei secoli, tra questi la già citata Santa Sabina a Roma, la Basilica Palatina di Costantino a Treviri, le basiliche di Ravenna (come Sant'Apollinare in Classe) e il complesso basilicale di Cimitile[2][3][4] in Campania.
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