Karnburg war im Mittelalter Zentrum des alpenslawischen Fürstentums Karantanien. Mit der Kolonialisierung Kärntens durch die Baiern wurde es karolingische Pfalz (Curtis Carantana), mit der heutigen, 927 urkundlich zum ersten Mal erwähnten, Kirche als Pfalzkapelle. Der Fürstenstein diente zur Kärntner Herzogseinsetzung, sowohl für die slawischen Fürsten als auch später für die Kärntner Herzöge. Er befand sich bis 1862 am nordwestlich der Pfarrkirche gelegenen Blasfeld.]
Die ehemalige Pfalzkirche ist eine der ältesten Kirchen Österreichs. An einen rechteckigen Saalraum schließt ein nahezu quadratischer, aber stark verzogener und nicht in der Hauptachse liegender Chorraum an. Der Triumphbogen zum Schiff öffnete sich ursprünglich im Überhalbkreis. Der Bau entstand wohl um 888. Für ihren Bau wurden zahlreiche römische Relief- und Inschriftensteine verwendet; Reste romanischer Wandmalerei (13. Jahrhundert) sind erhalten. Neben der Kirche umfasst die Anlage noch die Annenkapelle, einen kleinen gotischen Bau, und den Verbindungsgang zwischen den beiden Gotteshäusern.