Von der einstigen Pfalz in Memleben sind bisher keine Überreste bekannt. Zu ihrer Lage gibt es verschiedene Theorien. Der genaue Standort ist bisher wissenschaftlich nicht eindeutig geklärt. Es muss sich jedoch um eine Anlage gehandelt haben, die in der Lage war, eine größere Anzahl von Menschen (Herrscher und Gefolge) zu beherbergen und zu versorgen.

Es ist nahe liegend, dass die Pfalz und das durch Kaiser Otto II. errichtete Benediktinerkloster spätestens ab 979 zeitgleich bestanden haben. Zwischen 936 und 994 halten sich nachweislich mehrere ottonische Herrscher in Memleben auf. Noch in salischer Zeit wird von einem königlichen Hof in Memleben ausgegangen, was durch eine Beurkundung Konrads II. im Jahr 1033 vor Ort belegt sein soll.

Das sogenannte "Kaisertor" wurde über viele Jahre als Eingangsportal zur ottonischen Pfalzanlage verstanden. Inzwischen ist bekannt, dass es sich um den südlichen Eingang in das Westquerhaus der Monumentalkirche des 10. Jahrhunderts handelt.