Die Kirche St. Kastulus in Moosburg geht zurück auf das bereits um 770 erstmals urkundlich fassbare Benediktinerkloster, das nach dem Sturz des letzten Agilolfingerherzogs Tassilo III. 788 in karolingisch-fränkischen Reichsbesitz überging. Schon am Ende des 9. Jahrhunderts (895) gelangte es durch Schenkung König Arnulfs von Kärnten als bischöfliches Eigenkloster an das Bistum Freising. Um 1021 wurde das Kloster durch Bischof Egilbert von Freising in ein Chorherrenstift umgewandelt. Noch der heutige Stadtgrundriss lässt die Lage der Rechtsbezirke von Kloster/Stift und der seit dem 11. Jahrhundert nachweisbaren Burg der Herren (ab ca. 1179 Grafen) gut erkennen. Die Anlage des Klosters erfolgte auf siedlungsgünstigem Areal auf einem Landrücken zwischen Isar und der Ampermündung, auf dem bereits für die merowingische Zeit Siedlungsaktivitäten nachgewiesen sind.
Über die Vorgängerkirchen des heutigen Kastulusmünsters war bislang nichts konkretes bekannt. Schon 2006 wurde von uns bei archäologischen Untersuchungen an der Westwand der Kirche festgestellt, dass diese ursprünglich zu einer älteren hochromanischen Kirche des 12. Jahrhunderts gehörte, die wohl nach einem Brand von 1207 in Backstein neu errichtet wurde. Im Zuge der aktuellen kleinräumigen Untersuchungen durch die Archäologen Dr. Mathias Hensch und Ines Buckel M.A. (Regensburg) konnten nun erstmals Spuren zweier Vorgängerkirchen zur heutigen Basilika des frühen 13. Jahrhunderts dokumentiert werden.

Der bislang älteste nachgewiesene Kirchenbau war ein Steinbau von ca. 12 m Breite und endete nach Westen etwa 10 m vor der Westwand der heutigen Kirche, war also deutlich kürzer als diese. Dieser frühe Kirchenbau war wahrscheinlich einschiffig und mehr als 25 m lang. Seine genaue Länge und das Aussehen des Chores bleiben jedoch unbekannt. Im Gegensatz zum heutigen Bau, der deutlich nach Norden gedreht ist, war diese Kirche offenbar exakt nach Osten ausgerichtet.  Zahlreiche Bruchstücke bemalten Putzes und Estrichreste geben einen Eindruck von der reichen Ausstattung des einstigen Innenraums. Außerdem zeigten die Untersuchungen, dass diese Kirche bis zu ihrem Abbruch im 12. Jahrhundert offenbar mit Holzschindeln gedeckt war, da sich in den Abbruchschichten sehr zahlreich eiserne Schindelnägel fanden.
Über die genaue Erbauungszeit der Kirche können bislang nur ungenaue Angaben gemacht werden. Sicher ist, dass dieser Kirchenbau während des 12. Jahrhunderts abgebrochen wurde. Die Bauweise der Fundamentreste und die Tatsache, dass keine Spuren weiterer Bauten festgestellt werden konnten, lässt eine Datierung in die Zeit vor der ersten Jahrtausendwende möglich erscheinen. Vielleicht handelt es sich damit um Reste der ersten steinernen Klosterkirche aus karolingischer Zeit. Zur genaueren Datierung dieser bislang ältesten Kirche sollen daher 14C-Analysen aus bauzeitlichen Holzkohlen beitragen, die an der Universität Erlangen-Nürnberg durchgeführt werden.

Im 12. Jahrhundert (vor 1184) brach man den älteren Kirchenbau ab und errichtete einen größeren Bau von  ca. 18 m Breite und mehr als 40 m Länge, den man in Tuffsteinqaudermauerwerk ausführte. Diese Kirche war wahrscheinlich bereits als dreischiffige Basilika ausgeführt. Die Südwand lag unter der heutigen südlichen Stützenreihe, die Nordwand lag wahrscheinlich bereits an Stelle der heutigen Nordwand. Die Kirche des 12. Jahrhunderts war somit nach Süden etwa 6m schmäler als ihr Nachfolger des 13. Jahrhunderts. Auch ihr Chorabschluss bleibt bislang unbekannt.

Bei einem Brand im Jahr 1207 wurde dieser Bau beschädigt und zu großen Teilen in Backstein neu aufgeführt; lediglich die Westwand und möglicherweise Teile der Nordwand wurden weitergenutzt. Die Kirche wurde dabei nach Süden deutlich erweitert. Als Fußboden wurde nach 1207 im Kirchenschiff ein Ziegelplattenboden, im Chorbereich wohl ein bemalter Estrich bzw. ein sogenannter Ziegelsplittestrich, eine Art aufwändiger Terrazzoboden verlegt. Im 18. Jahrhundert schüttete man das Kirchenschiff um gut 60 cm auf und brachte somit das Niveau auf die heutige Höhe. Ursprünglich war der Kirchenraum also noch deutlich höher und wirkte noch eindrucksvoller als heute.

Die archäologischen Untersuchungen im Inneren der Kastuluskirche zeigen einmal mehr, wie wichtig die bodendenkmalpflegerische Begleitung und Dokumentation selbst kleinräumiger Bodeneingriffe an historisch wichtigen Stätten ist. Ohne die Arbeit der Archäologie würden unwiederbringlich einmalige Quellen unserer Geschichte für immer verloren gehen.