Von der um 1200 errichteten romanischen Vorgängerkirche blieben die unteren Geschosse des Nordturms erhalten. Eine im 14. Jahrhundert begonnene gotische Erweiterung wurde 1430 in den Hussitenkriegen zerstört. Ab 1437 erfolgte der spätgotische Wiederaufbau mit einem basilikalen Langhaus und polygonalem Chor unter der Leitung des Bamberger Meisters Oswald (gest. 1455) und Hans Pul (gest. 1472). 1519–1529 kam es zur Errichtung des Süd- und zum Ausbau des Nordturms. Markgraf Georg der Fromme (1484/1515–1543) führte 1528 die Reformation ein. Seit der Verlegung der Residenz der Markgrafen von Kulmbach nach Bayreuth 1603 diente der Bau auch als Hofkirche. Der Stadtbrand von 1605 zerstörte diese zu großen Teilen. Unter der Leitung des Hofbaumeisters Michael Mebart erfolgte 1611–1614 die Wiederherstellung im Stil der Nachgotik, wobei der überlieferte Bestand weitgehend Berücksichtigung fand. Nach einem weiteren Brand 1621 wurden bis 1668 die Türme mit ihren welschen Hauben erneuert und die steinerne Turmbrücke errichtet. Eine 1870–1872 vorgenommene neogotische Umgestaltung des Innenraums machte man 1975–1978 rückgängig.

Als eine Stiftung der Markgräfin Maria (1579–1649) entstand im gewölbten Innenraum 1615 der Hochaltar, dessen reiches Schnitzwerk der Bildhauer Hans Werner aus Nürnberg schuf. Die Bilder entstanden 1821/1822 neu: August Riedel (1799–1883) schuf die Darstellung von Christus am Ölberg im Hauptfeld, im Aufsatz ist der thronende Salvator zu sehen und in der Predella eine Kopie des Abendmahls von Leonardo da Vinci (1452–1519), die 1827 gemalt wurde. Die reich geschnitzte Kanzel entstand 1871/1872 zusammen mit dem Gestühl und dem Taufstein, in den man Alabasterreliefs aus dem 17. Jahrhundert integrierte. Mehrere frühneuzeitliche Epitaphien und Gemälde ergänzen die reiche Ausstattung. Die große Dreifaltigkeitsorgel schuf 1961 die Werkstatt G. F. Steinmeyer aus Oettingen. Nach einer Umgestaltung im Jahr 2014 besitzt sie 70 Register auf vier Manualen und Pedal. 1978 entstand die Magdalenenorgel beim Sakristeieingang. Das Instrument der Bonner Firma Klais wurde ebenfalls 2014 renoviert und weist seitdem 20 Register auf.

Quellenangaben: Dehio Bayern I [Franken], 1999, S. 185-187; http://www.stadtkirche-bayreuth.de/; http://de.wikipedia.org/wiki/Stadtkirche_%28Bayreuth%29