Nach Stadtbränden erfolgte 1760/1761 die Errichtung der barocken Kirche unter Benutzung von Resten des spätgotischen und renaissancezeitlichen Vorgängerbaus. Zu Grunde lagen ältere Planungen von Gottfried Heinrich Krohne (1703–1756). Herzogin Anna Amalia von Sachsen-Weimar und Eisenach (1739–1807) unterstützte das Projekt finanziell. Der verputzte Rechteckbau besitzt einen 65 Meter hohen Westturm von 1770, dessen Aufsatz verschiefert ist, und einem polygonalen Chor aus spätgotischer Zeit.

Der helle Emporensaal im Inneren wird im Hauptteil von einem hölzernen Spiegelgewölbe abgeschlossen, über den Emporen befinden sich Flachdecken. Raumbeherrschend erhebt sich der Kanzelaltar mit seinem feingliedrigen Aufbau. Wie die kelchförmige Taufe vor dem Altartisch stammt er von 1760. Die Orgel schuf die Ludwigsburger Firma Walcker im Jahr 1911. Sie besitzt 65 Register auf drei Manualen und Pedal und ist damit die größte romantische Orgel Thüringens.

Quellenangaben: Dehio Thüringen 2003, S. 634; http://de.wikipedia.org/wiki/St.-Jakobus-Kirche_%28Ilmenau%29