Unter Abt Arnold von Lorsch begann zwischen 1053 und 1057 eine weitere Bauphase. Damals entstand ein frühromanischer Neubau. Aus dieser Zeit stammt heute noch ein Teil der Westwand des südlichen Seitenschiffs, die ehemalige Nikolaus-Kapelle mit der Krypta südlich vom Chor und die Giebelwand über dem runden Chorbogen. Etwa im Jahre 1200 wurde das Langhaus schließlich zu einer dreischiffigen Basilika erweitert, die auf Rundpfeilern mit Würfelkapitellen ruhte. Um diese Zeit war der Einfluss des Klosters Lorsch geschwunden, die Kirche kam 1232 ans Erzbistum Mainz und der hl. Nazarius wurde als Patron durch die heiligen Vitus und Georg ersetzt.