Die Kirche wurde 1747–1773 von Johann Boumann d. Ä. nach den Plänen von Georg Wenzeslaus von Knobelsdorff und nach den Ideen von Friedrich II. erbaut. Als Vorbild diente das Pantheon in Rom. Der Zentralbau und der rückwärtige Anbau sind kreisrund und überkuppelt. Zwischen den Säulen der Hauptfassade sind fünf Reliefbilder von Theodor Wilhelm Achtermann (1799-1884) angebracht. Obwohl die Kirche 1773 geweiht wurde, war sie erst 100 Jahre später vollständig fertig. Max Hasak erneuerte die provisorische Kuppel und gestaltete den Innenraum um. Ein zweiter Umbau erfolgte 1930-1932 durch Clemens Holzmeister im Zusammenhang mit der Erhebung zum Bischofssitz des Bistums Berlin und der damit verbundenen Erhöhung der Kirche zur Kathedrale. Dieser stellte den ursprünglichen Zustand wieder her. Bei einem Bombenangriff am 2. 3. 1943 wurde die S. bis auf die Umfassungsmauern zerstört. 1952–1963 erfolgte der Wiederaufbau durch Hans Schwippert (1899–1973). Die Kuppel wurde aus Stahlbeton gefertigt und mit Kupferplatten gedeckt. Die Außenmauern erhielten wieder ihre Putzquaderung. Das Innere der Kirche ist streng und einfach gestaltet. Durch die funktionale Raumgliederung wird den Erfordernissen der Liturgie stärker entsprochen. Zur Innenausstattung gehören wertvolle Kunstgegenstände. Die Kirche steht unter Denkmalschutz.
Die Kirche wurde 1747–1773 von Johann 
Boumann d