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Ein Bistum wurde in der römischen Stadt Aventicum wohl um 450 gegründet, aber um 580 nach Lausanne verlegt. Die Lage der Bischofskirche war lange umstritten, ob die verschwundene Kirche St. Symphorien oder St. Martin der Ort der ersten Domkirche war. Symphorien lag wohl zu zentral in der römischen Stadt und zu abseits des mittelalterlichen Zentrums. Deshalb wird St. Martin für die Domkirche gehalten. Sie entstand im Westen der römischen Siedlung um 500 als Saalkirche mit Apsis. Sie wurde 1658 zerstört, 1905 auf dem heutigen Friedhof ergraben.

Un évêché a probablement été fondé dans la ville romaine d'Aventicum vers 450, mais a été transféré à Lausanne vers 580. L'emplacement de l'église épiscopale a longtemps fait l'objet de controverses, à savoir si l'église disparue de Saint Symphorien ou de Saint Martin était le lieu de la première église cathédrale. Symphorien était sans doute trop centrale dans la ville romaine et trop éloignée du centre médiéval. C'est pourquoi on pense que Saint-Martin est l'église cathédrale. Elle a été construite à l'ouest de la cité romaine vers 500 sous la forme d'une église en forme de salle avec une abside. Détruite en 1658, elle a été fouillée en 1905 dans le cimetière actuel.