Der Bau der zweitgrößten Kirche Thüringens begann unter dem Patronat des Deutschritterordens mit Einbeziehung älterer Bausubstanz 1317 und wurde im frühen 15. Jahrhundert beendet. Als Baumaterial für die fünfschiffige Halle verwendete man Travertin. Bemerkenswert ist die Gestaltung des Südquerhauses, wo sich über dem Haupteingang ein Scheinaltan befindet, auf dem sich vier Figuren befinden, die ursprünglich bemalt waren. Dargestellt sind Kaiser Karl IV. (1316/1346–1378), seine Frau Elisabeth von Pommern (1345–1393) sowie zwei Höflinge. 1512 begann man, zwischen die beiden niedrigen Seitentürme an der Westfront einen hohen Mittelturm zusetzen. Zunächst wurde nur der Unterbau fertiggestellt und ein Fachwerkoberbau aufgesetzt, den man nach einer Brandzerstörung 1690–1694 massiv erneuerte. Seine jetzige hohe, stadtbildprägende Gestalt in neogotischen Formen erhielt er 1895–1903. Mit dieser Maßnahme schlossen die Restaurierungsmaßnahmen ab, für die 1846 Friedrich August Stüler (1800–1865) erste Pläne anfertigte. Die Kirche war eng mit dem Wirken von Thomas Müntzer (um 1489–1525) verbunden, der im Februar 1525 hier das Pfarramt übernahm.

Im Innenraum, der von der engen Pfeilerstellung bestimmt wird, befindet sich der geschnitzte Hochaltar, der nach dem Bauernkrieg entstand und einen Vorgänger ersetzte, der beim Bildersturm von 1525 zerstört wurde. Dargestellt ist eine Marienkrönung, die von Johannes dem Täufer und den Evangelisten Johannes begleitet wird. Die Seitentafeln zeigen in zwei Reihen weitere Heilige. Ein weiterer Altar, ebenfalls der Marienkrönung gewidmet, stammt aus der 1570 geschlossenen Wallfahrtskirche Eichen. Im 19. Jahrhundert entstanden der neogotische Taufstein und unter Benutzung älterer Figuren die Kanzel in Formen der Neorenaissance, in die Figuren aus dem Beginn des 17. Jahrhunderts eingefügt wurden. Die heutige Orgel entstand um 1900 in der Werkstatt von Wilhelm Sauer (1831–1916) in Frankfurt/Oder. Sie besitzt 61 Register.

Quellenangaben: Dehio Thüringen, 2002, S. 844–851; http://de.wikipedia.org/wiki/Marienkirche_%28M%C3%BChlhausen%29