Der Sakralbau gehört zu den herausragenden architektonischen Leistungen Europas und ist die bedeutendste Ausprägung des protestantischen barocken Zentralbaugedankens in Deutschland. Nach Planungen seit 1715 wurde die Kirche von 1726 bis 1743 nach Plänen des Dresdner Ratszimmermeisters George Bähr (1666–1738) unter wesentlicher Beteiligung von Architekten des kurfürstlichen Oberbauamtes – insbesondere durch Johann Christoph Knöffel (1686–1752) – errichtet, wobei die Laterne auf einen Entwurf Johann Gottfried Fehres (1685–1753) zurückgeht. Der von einer steinernen Kuppel bekrönte Bau erhebt sich über einem quadratischen Grundriss, dessen Ecken durch vier Treppenhäuser verkröpft sind. Der Altarraum im Osten ist apsidenartig ausgeschieden. Nach Kriegszerstörung 1945 wurde die Kirche 1994–2005 wiedererrichtet und der Innenraum dem ursprünglichen Entwurf entsprechend rekonstruiert.

Das Kircheninnere wird von der dem Zentralbauprinzip entsprechenden architektonischen Anordnung und der reichen spätbarocken Ausgestaltung bestimmt: Auf den rund eingestellten Emporenpfeilern mit den dreigeschossigen Emporen ruht die farbig ausgemalte innere Kuppel. Das gesamte Gestühl ist auf die Altarwand mit einem prächtigen Hochaltar Johann Christian Feiges (1689–1751) von 1734–39 und der darüber angeordneten ebenso prächtigen Orgel Gottfried Silbermanns (1683–1753) von 1736 ausgerichtet. Während der Altar größtenteils Originalsubstanz ist, musste die Orgel einschließlich des Prospekts vollständig neu gefertigt werden. Die Kanzel schuf ebenfalls Feige 1739/40. Da es in der barocken Frauenkirche keinen Taufstein gegeben hatte, wurde die jetzige hölzerne Taufe aus dem Jahre 1753 vom Hainichener Bildhauer Johann Gottfried Stecher (1718–1776) aus der Freiberger Nikolaikirche übernommen. Erwähnenswert sind weiterhin einige Grabdenkmäler in den Katakomben, so der Schmerzensmann des Grabmals für Giovanni Maria Nosseni aus dem Jahr 1616 von Sebastian Walther und das von Feige geschaffene Grabmal George Bährs von 1738.

Quellenangaben: Dehio Sachsen I, 1996, S. 122–124; H. Magirius, Die Dresdner Frauenkirche von George Bähr, Berlin 2005; http://de.wikipedia.org/wiki/Frauenkirche_(Dresden); http://de.wikipedia.org/wiki/Johann_Gottfried_Stecher