Die Doppelkirche wurde um 1149 im Auftrag von Arnold von Wied erbaut und am 24. April 1151 eingeweiht. Der Begriff „Doppelkirche“ vermag zwar das (für uns heute) Eigentümliche dieser Kirche zu kennzeichnen, führt aber doch insofern in die Irre, als er suggeriert, dass dies die einzige Kirche dieser Art - und deshalb Sehenswürdigkeit - sei, wie er auch in einer allzu simplen Erklärung (oben Herrschaften - unten Volk) Vorschub leistet.

Der kreuzförmige Grundriss offenbart den ursprünglichen Zentralbau, wie er im Innern unten durch die Säulenstellung wie auch die Stufen und oben durch die Orgel markiert ist. Es sind also nicht zwei Kirchen übereinander, sondern ein Raum. Wahrscheinlich hat oben ein Thron für den Kaiser gestanden. Auch mag das Vorbild der Grabeskirche in Jerusalem eine Rolle gespielt haben - es war ja die Zeit der Kreuzzüge! Arnold von Wied wollte gleichsam in Jerusalem seine Ruhestätte finden. Der leicht erhöhte Intarsienstein in der Mitte war gedacht als neuer Grabstein für den Stifter. Der große monolithische Sarkophag wird beim Bau der Kirche dort eingesenkt worden sein. Bevor er 1997 mit dem Grabstein geschlossen wurde, sind die Gebeine des Erzbischof in eine neue Stahlkassette umgebettet worden.

Arnold von Wieds Schwester Hedwig, beide sind in der Apsis der oberen Kapelle zu Füßen Christi zu sehen, wandelte nach dem Tod des Bruders am 14. Mai 1156 Burg und Kirche in ein Benediktinerinnenkloster um, daher wahrscheinlich der Name Schwarzrheindorf. Später wurde aus dem Kloster ein "freiadlig-weltliches" Damenstift. Nach ziemlichen Beschädigungen im 16./17. Jahrhundert und einer letzten Blüte im 18. Jahrhundert (aus dieser Zeit stammt das schöne Turmkreuz) wurde das Stift 1803 aufgelöst, die Kirche profaniert. Wahrscheinlich war es Schinkel, der ihren Abriss verhinderte.

Seitdem ist die Kirche Eigentum des Staates, der die große Baulast trägt. Am 18. Oktober 1832 wurde dann in der oberen Kapelle wieder Gottesdienst gefeiert. Seit 1868 ist die Kirche wieder Pfarrkirche und erfreut sich seit 1993 wieder ihres ursprünglichen Patroziniums: Maria und Clemens.

Das Äußere der Kirche beeindruckt durch seine monumentale Gestaltung. Der mächtige Vierungsturm ist weithin sichtbarg und die Galerie mit der Vielfalt ihrer Kapitelle erweist den hohen Stifter. Die beiden letzten Restaurierungen gaben ihr das farbige Kleid wieder.

Im Innenraum der Doppelkirche Schwarzrheindorf ist die romanische Malerei erhalten geblieben. Sie wurde zwar im 17./18. Jh. mehrmals übertüncht, ist dann aber im 19. Jahrhundert freigelegt worden. Die letzte Restaurierung von 1995/96 hat ihre Originalität und Qualität erwiesen.