Der Bau der gotischen Hallenkirche begann am Anfang des 15. Jahrhunderts. Die Grundsteinlegung zum Chor war 1423 und 1465 erfolgte die Fertigstellung der zweigeschossigen Sakristei mit darüberliegender Sängerempore. Die Kirche wurde von 1490–1497 eingewölbt und in den wesentlichen Teilen vollendet.
Um 1600 war Gregor Richter Pfarrer an St. Peter und Paul. Er bekämpfte die theologischen Anschauungen seines Gemeindmitgliedes Jakob Böhme auf das schärfste.
Ein Stadtbrand von 1691 beschädigte Teile der Kirche stark. Mit der Reparatur wurde die Kirche im Stil des Barocks neu ausgestattet.
Zwischen 1889 und 1891 brachte man die beiden Türme mit den oberen Geschossen und Turmhelmen aus Beton auf eine Höhe von 84 Metern.
Bei der Sprengung der Altstadtbrücke am 7. Mai 1945 durch die deutsche Wehrmacht wurden sämtliche Glasgemälde, bis auf eines, zerstört sowie das Maßwerk und das Dach beschädigt.
Restaurierungen erfolgten 1948–1961 und 1978–1992, wobei die Fassung von 1500 und die Innenausstattung wiederhergestellt wurden.