get_query_var()を使うと取得できます。
順序として、優先カテゴリ―のスラッグを取得してから、カテゴリーIDを取得すると綺麗です。

$primaryCatslug = get_query_var('category_name');
$primary_CatID = get_category_by_slug($primaryCatslug);

例えば、パンくずリストを自作する際に、投稿ページでメインカテゴリを表示させる等で使える。