Zur ersten evangelische Stadtkirche wurde mit der Einführung der Reformation 1556 die ehemalige Dominikanerklosterkirche St. Stephan. Diese Kirche wurde 1270 erstmalig urkundlich erwähnt. Die Dominikaner wurden in der Bevölkerung auch „Prediger“ genannt, so hieß die Kirche im Volksmund „Predigerkirche“. Im pfälzischen Erbfolgekrieg wurde die Kirche 1692 zerstört. Sie wurde an gleicher Stelle wiederaufgebaut (Einweihung 1721). 1789 brannte der Gebäudekomplex erneut, es gab mehrere unrealisiert gebliebene Neubaupläne. In dieser Zeit wurde die in der Nachbarschaft liegende Schlosskirche St. Michael für Gottesdienste genutzt, das Gelände an der Schulstraße wurde eingeebnet. 1899 wurde am heutigen Standort von Architekt Carl Voss (Altona) die „neue Stadtkirche“ im neugotischen Stil errichtet.
Am 23. Februar 1945 wurde Pforzheim bombardiert. Beim Angriff und dem sich danach entwickelnden Feuersturm verloren 18.000 Menschen ihr Leben und 98% der Innenstadt wurde zerstört. Nach der ersten Notkirche von Otto Bartning (Auferstehungskirche 1948) und der von Egon Eiermann erbauten Matthäuskirche (1953) sollte auch die Evang. Stadtkirche wieder als Kirche genutzt werden können. Anders als bei der benachbarten Schlosskirche, die als „steinernes Geschichtsbuch der Stadt“ und Grablege der Markgrafen von Baden originalgetreu wiederaufgebaut werden sollte, wurde die neugotische „neue Stadtkirche“ nur 60 Jahre nach ihrer Errichtung neu geplant. Nach einem bundesweiten Wettbewerb entschied man sich für den Entwurf des Trierer Architekten Heinrich Otto Vogel (Fertigstellung 1968). Die römische Basilika in Trier ist Vorbild für die nüchterne Raumgestaltung, die jedoch durch einige prägende Elemente gestaltet wird: Die Außenfassade ist mit gelbem und roten Sandstein gestaltet. Die Steine sind Abbruchsteine der zerstörten Stadtkirche und der Fassade des Stuttgarter Kronprinzenpalais. Die Zerstörung wird auch an der bronzenen Eingangstür künstlerisch in den Neubau aufgenommen: Im von Ulrich Henn (Leudersdorf/Eifel) aus Bronze gestalteten Relief flüchten Menschen aus einer brennenden Stadt, eine Frau schaut erstarrt auf die brennende Stadt: die Erzählung vom den brennenden Städten Sodom und Gomorra und die Erzählungen der brennenden Stadt Pforzheim. Ebenfalls von Ulrich Henn stammt das den Kirchenraum bestimmende Kreuz über dem Altar. 111 farbige Einzelfenster wurden vom Pforzheimer Künstler Wolfgang Kappis entworfen. Neben dem großen Kirchenraum gibt es unterhalb der Orgelempore die „Werktagskirche“: ein kleinerer Gottesdienstraum mit dem Taufstein der zerstörten Stadtkirche und drei Buntglasfenstern von Hans Gottfried von Stockhausen hinter dem Altar. In der Werktagskirche trifft sich die Gemeinde nach dem Gottesdienst zum Kirchcafé, auch kleinere Veranstaltungen finden hier ihren Platz. Der neue Turm der Kirche war lange umstritten: der Turm des Vorgängerbaus stand nach dem Bombenangriff noch, so dass es Pläne gab ihn als Mahnmal zu erhalten. Letztlich wurde aber doch der neue 80 Meter hohe Kirchturm gebaut. Vor der Sprengung des alten Turms wurde das Tympanon des Hauptportals abgebaut und in einem Atrium östlich der Kirche aufgestellt.