Zapewne od początku istnienia diecezji płockiej (ok. 1075 r.) gromadzono i przechowywano dokumenty ważne dla Kościoła płockiego. Zajmowała się tym kapituła katedralna, przechowując pierwsze archiwum diecezji w swoim skarbcu. Częścią tych zbiorów była obszerna kolekcja cennych rękopisów (wśród nich Biblia Płocka i Ewangeliarz Anastazji z XII w., Perykopy Ewangeliczne, Ewangelia według św. Marka). Pierwsza pewna wzmianka o archiwum kapitulnym pochodzi z roku 1398. Za panowania Zygmunta I sporządzono kopiariusz dyplomów znajdujących się w archiwum, a w 1594 r. kapituła poleciła dokonać inwentaryzacji zasobów. Okupacja szwedzka (1655-1656) dotknęła archiwum, tak jak całe Mazowsze.