Hola.
Mira este ejemplo a ver si te sirve.
Al final los valores te quedan en una matriz.
Código:
int cantidad = ConfigurationManager.AppSettings.Count;
var keys = ConfigurationManager.AppSettings.AllKeys;
string[,] valor = new string[cantidad,2];
for (int i = 0; i < cantidad; i++)
{
valor[i, 0] = keys[i];
valor[i, 1] = ConfigurationManager.AppSettings[i];
}