Det kan ikke knyttes spesielle begivenheter eller kjente personer til etableringen av kirken. Ved kombinasjon av ulike kilder har det vært antatt at kirken ble oppført mellom 1080 og tidlig 1100-tall. Den tidlige dateringen var basert på etablering av steinarkitekturen i Norge. De eldste steinkirkene rundt Oslofjorden og rundt Mjøsa er preget av nøktern utforming med lite dekorative elementer. Hallvardskirken ble ifølge skriftlige kilder oppført nær 1100 og dersom denne var forbilde for Aker kirke må sistnevnte ha blitt oppført en gang etter år 1100. På den tiden ble det reist minst fire steinkirker i Oslo. Hallvardskirken hadde tverrskip som var synlig utvendig. Kirkestedet kan være eldre dersom det først har vært en trekirke på stedet. Det ble trolig reist kirker innenfor dagens Oslo tidlig på 1000-tallet og en forløper for Gamle Aker kirke kan ha vært blant disse. Gamle Aker kirkes grunnplan ligner andre basilika på Østlandet (Hof kirke på Toten, Ringsaker kirke og Nikolaikirken på Gran): Tredelt skip, tårn over midtrommet og kor med apside. Gamle Aker kirke skiller seg ut med større dimensjoner og kapell ved siden av koret.