Existen muchas teorías acerca de los orígenes del canto gregoriano y el canto antiguo romano, pero la hipótesis más aceptada, postula que ambas tradiciones vocales provienen de un mismo antepasado romano utilizado alrededor del año 750.
Para consolidar el poder eclesiástico y fortalecer sus lazos políticos con el poder de la iglesia Romana, los Francos llevaron este canto romano antiguo hacia el norte, especialmente durante el mandato de los gobernantes carolingios Pipino el Breve y Carlomagno.
Parece que la sustitución del propio canto local de Roma requiere alguna otra explicación.
Por ejemplo, en 1014 se añadió el Credo al rito romano por solicitud del emperador Enrique II.
La separación entre el gregoriano y el romano antiguo parece haber tenido lugar después del año 800, puesto que la festividad de Todos los Santos, un añadido relativamente tardío al calendario litúrgico, tiene cantos marcadamente diferentes entre las dos tradiciones.
Musicalmente, hay un cierto número de similitudes entre los cantos gregorianos y sus homólogos romanos antiguos.
Los cantos correspondientes de las dos tradiciones suelen encontrarse en el mismo modo, aunque esto parece ser el resultado de la influencia posterior del gregoriano sobre el repertorio romano antiguo, ya que estos cantos parecidos suelen tener tonalidades muy distintas.
Los saltos, incluso los de tercera, son mucho menos comunes en los cantos romanos antiguos que en los gregorianos.
Los cantos romanos antiguos son habitualmente muy melismáticos, con melismas que se mezclan entre sí y oscurecen la estructura melódica subyacente.
Los graduales romanos antiguos experimentan las mismas familias de centonizaciones que sus homólogos gregorianos, aunque con ciertas variaciones.
Algunos ofertorios también incluían melismas extendidos de un estilo que no se ha encontrado en ningún otro canto o tradición vocal.