Der Missionar Bonifatius versuchte seit 719 unter dem Schutz von Karl Martell in Thüringen und Nordhessen oft auch mit Erfolg Heiden zu bekehren. Bonifatius war als Wynfrith um 632 geboren und stammte aus Angelsachsen, vom Papst erhieltden Namen Bonifatius. Bonifatius fand wohl auch schon Christen in Thüringen vor, Die Bevölkerung war zu der Zeit noch meist heidnisch, zumindest musste er sie von heidnischen Gebräuchen befreien. Unterstützt wurde Bonifatius durch Mönche aus den fränkischen Klöstern in Reims, Châlons und Würzburg.
Zu Beginn und zum Ende seiner Tätigkeit versuchte Bonifatius die Friesen zu missionieren.

725 ließ Bonifatius in Erfurt auf privatem Grund eine Kirche errichten. Darin wird auch der Vorgängerbau für den Mariendom gesehen. 732 ernannte Papst Gregor III. Bonifatius zum Erzbischof mit der Vorgabe selbst Bischöfe zu ernennen. 741 oder 742 erhob Bonifatius die Stadt (oder den Ort) Erfurt (Erphesfurt) zum Bischofssitz, erster Bischof wurde sein Landsmann Willibald. Der Bischofssitz war wohl auf dem Domberg. Auf dem Petersberg war zu der Zeit eine fränkische Burg, die zu der Zeit für den Bischofssitz Schutz bot und von dem sich das Zentrum des Thüringer Beckens gut beherrschen ließ. Hinweise auf einen Königsgut bei Erfurt gibt es auch. Doch die Quellenlage für die Zeit in Erfurt ist recht dürftig. Die Lage der Königspfalz war wohl der Petersberg.

Fränkische Herzöge gab es hier zu der Zeit nicht mehr. Fränkischer und einheimischer Adel waren aber die Stützen des Christentums.

Bonifatius organisierte vor allem das Kirchenwesen. Kirchliche Organisation war zu der Zeit meist Vorbild für die weltliche Zuordnung.

Als Bonifatius Bischof von Mainz wurde, kam auch das Ende des Erzbischofssitzes in Erfurt, bis in das 9. Jahrhundert war es fester Sitz eins Chorbischofs. Erfurt wurde in das Erzbistum Mainz einbezogen. Dieser Vorgang sollt für Erfurts Zukunft von besonderer Bedeutung sein. Der Mainzer Erzbischof war bis zum Ende des Reiches Erzkanzler. Das Erzbistum Mainz entwickelte sich durch die große Ausdehnung in Süd, West und Mitteldeutschland zu einem wichtigen Teil des Reiches. Sie erhielten das Recht, den deutschen König zu krönen.

Das Diedenhofener Kapitular Karls d.Gr. von 8o5 nennt Erfurt als einzigen Platz auf der Strecke für den Fernhandel mit den Nachbarvölkern zwischen Hallstadt bei Bamberg und Magdeburg.

Erfurt hat sich in dieser Zeit gut entwickelt. Dazu beigetragen hat die bevorzugte Lage des Ortes. Erfurt lag damals an der Kreuzung bedeutender Handelsstraßen etwa zwei Tagesreisen von der Ostgrenze des Frankenreiches entfernt. Der Handel mit den Slawen wird zum großen Anteil über Erfurt gegangen sein.

Erzbischof Otgar ließ 836 die Reliquien des hl. Severus in eine auf dem Domberg gelegene Kirche übertragen. Ein Kanoniker Stift bestand wohl auf dem Petersberg. Möglich ist, dass der Erzbischof die Gebäude der ehemaligen Königspfalz dafür zur Verfügung gestellt hat. Das Stift wurde durch Erzbischof Siegfried I. 1060 in ein Benediktinerkloster umgewandelt.

Eine der ersten Reichsversammlungen in Thüringen fand in Erfurt statt, als König Ludwig der Deutsche hier nach einem Kriegszug gegen die Sorben einen Hoftag abhielt. 923 fand in Erfurt eine Synode in Anwesenheit von König Heinrich I. statt, auf dem unter anderem die Aufkündigung der Waffenstillstandsbedingungen mit den Ungarn beschlossen wurde. Ein weiterer Hoftag fand 926 in Erfurt statt, auf dem Heinrich I. seinen Sohn Otto als seinen Nachfolger designierte. Auch dessen Sohn Otto II. hat sich als König mehrfach in Erfurt aufgehalten.

1030/1031 schuf König Lothar III. die Landgrafschaft Thüringen. Für Erfurt hatte das aber durch die feste Bindung zu Mainz zunächst keine unmittelbare Bedeutung.

Erzbischof Siegfried I. von Mainz hatte wegen seiner Gegnerschaft zu Heinrich IV. seit 1077 Mainz verlassen müssen und hatte vorwiegend in Erfurt residiert. Im Oktober 1080 ließ König Heinrich IV. Erfurt von seinen Truppen niederbrennen.

Während des Investiturstreits verstärkte sich die Stellung Erfurts als kirchliches Zentrum weiter. Die Mainzer Erzbischöfe zogen sich mehrfach nach Erfurt als Residenz zurück, wenn sie wegen der Gegnerschaft zu Heinrich IV. aus dem kaisertreuen Mainz flüchten mussten.