Z uwagi na zły stan techniczny dawnej kaplicy staroluterańskiej, wzniesionej w 1866 roku, oraz znaczny wzrost liczby wiernych, podjęto działania zmierzające do budowy nowej świątyni. W 1909 roku wykupiono parcelę należącą do mistrza murarskiego C. Mühle. Dnia 22 sierpnia 1909 roku położono kamień węgielny pod budowę kościoła. W uroczystościach brali udział przedstawiciele władz miejskich, duchowni i mieszkańcy miasta. Zachowały się dwa projekty tego kościoła, z których jeden podpisany przez E. Schulze znajduje się w zbiorach W. Brylli, a drugi opublikował Emil Friede w artykule poświęconym zaprojektowanej przez niego świątyni. Po dwóch latach budowy, dnia 11 czerwca 1911 roku, nastąpiło uroczyste poświęcenie kościoła. Został on bogato wyposażony. Wśród darczyńców wymieniano żonę tajnego radcy Södeströma oraz żonę fabrykanta Branda. W 1936 roku wykonano dwa dzwony, z których jeden został ofiarowany przez parafię w Czerwieńsku, a wykonanie drugiego zlecono ludwisarzowi A Geittnerowi z Wrocławia. W 1943 roku jeden z dzwonów zarekwirowało wojsko. Po II wojnie światowej świątynię przejęli katolicy, użytkując ją jako kaplicę ślubów pw. św. Józefa. W 1950 roku przywrócono w niej obrządek ewangelicki.
Kościół wzniesiono w konstrukcji murowanej z cegły na rzucie zbliżonym do krzyża greckiego z wyodrębnionym, zamkniętym trójbocznie prezbiterium od południowego zachodu i kruchtą od północnego wschodu. Od strony południowej przylegają czworoboczne w planie aneksy (zakrystia i wieża z klatką schodową na rzucie wieloboku). Nawę główną nakryto wysokim dachem dwuspadowym. Pozostałe człony budowli wyróżniono dachami o różnych formach. Nad nawą południową znajduje się wysoki dach dwuspadowy w układzie prostopadłym do kalenicy dachu głównego. Nawę północną kryje dach pulpitowy, niższy dach wielospadowy założono nad prezbiterium, a nad kruchtą – dach dwuspadowy. Nad kościołem góruje pięciokondygnacyjna wieża o wysokości 33,5 m. Wychodząc z czworobocznej podstawy przechodzi ona górą w oktogon. Zdobią ją wysmukłe okna zamknięte półkoliście i ujęte w profilowane opaski. Na najwyższej kondygnacji zamontowano tarcze zegarowe. Wieżę zwieńczono cebulastym hełmem z kulą i krzyżem. Analogicznie nakryto przylegającą do niej od wschodu niewielką bryłę klatki schodowej. Obydwa hełmy pokryte są blachą miedzianą.
Fasadę kościoła, skierowaną na północny wschód, akcentuje szczyt z naczółkiem zamkniętym łukiem odcinkowym, ujęty spływami wolutowymi. Ściana szczytowa artykułowana jest pilastrami dźwigającymi belkowanie z rozpiętą nad nimi półkolistą arkadą, w którą wpisano wydłużone owalnie okno. Architektoniczną formę szczytu powtórzono w ścianie frontowej kruchty, nadając mu w zwieńczeniu falisty kształt. W szczyt ten wkomponowano niszę zamkniętą półkoliście z wejściem głównym (zachowała się oryginalna stolarka drzwi dwuskrzydłowych, drewnianych, pełnych, w konstrukcji ramowo-płycinowej). Nad drzwiami znajduje się płycina wypełniona dekoracją mozaikową z przedstawieniem Chrystusa, a nad nią półkoliste okno podzielone szprosami w układzie promienistym. Na jego osi umieszczono owalne okienko. W podobny sposób zaakcentowano elewację południową nawy bocznej. Szczyt zwieńczony jest naczółkiem zamkniętym odcinkowo i ujęty uskokowymi, rozszerzającymi się ku dołowi spływami. W górnej partii wykonano okienko w kształcie owalu wpisanego w prostokąt, dołem zaś – cztery wysmukłe prostokątne okna zamknięte lukami odcinkowymi. Dwa środkowe okna ujęte są wspólnym obramieniem z owalnym okienkiem nad nimi. Ściany trójbocznej absydy przepruwają wysokie, zamknięte półkoliście okna z witrażami. W pozostałych elewacjach umieszczono okna o zróżnicowanych kształtach: prostokątów, kwadratów i prostokątów zamkniętych lukami odcinkowymi.
We wnętrzu kościoła wyodrębniono nawę główną przekrytą pozornym sklepieniem kolebkowym, z wyeksponowanymi elementami konstrukcyjnymi więźby dachowej o bogato zdobionej dekoracji snycerskiej. Komunikuje się ona z nawami bocznymi, krótszymi i węższymi od nawy głównej, nakrytymi stropami. Nawa południowa otwiera się do wnętrza świątyni dwiema wysmukłymi arkadami o koszowym wykroju, wspartymi na czworobocznym filarze o ściętych narożnikach. Nawa północna dostępna jest poprzez dwie mniejsze półkoliste arkady. Wsparto je na lekko wybrzuszonej, masywnej w proporcjach kolumnie, ustawionej na bazie i zwieńczonej kapitelem. We wnętrzu zachowała się ceramiczna posadzka. Na szczególną uwagę zasługuje oryginalne, w większości secesyjne wyposażenie i wystrój kościoła:
- ołtarz z 1910 roku wykonany w Szkole Snycerskiej w Cieplicach, ufundowany przez E. Muschnera z Kumiałtowic k. Gubina. Z pierwotnego ołtarza usunięto nastawę ołtarzową. Drewniana mensa posiada skromną, pozbawioną dekoracji formę. Na ścianie czołowej znajduje się obraz z przedstawieniem „Ostatniej Wieczerzy”, przeniesiony z nastawy ołtarza. Prawdopodobnie pierwotnie ołtarz był mazerowany, przemalowany został w 1977 roku;
- ambona z 1910 roku wykonana w Szkole Snycerskiej w Cieplicach, ufundowana przez żonę tajnego radcy Gruschwitza, podobnie jak ołtarz wtórnie przemalowana, pierwotnie zdobiona mazerunkiem. Wykonana z drewna, w formie kielicha składającego się z czaszy i podstawy. Wieloboczna czasza (korpus ambony) dekorowana jest płycinami w kształcie prostokątów naprzemiennie z prostokątami o uskokowo wciętych narożnikach, ujętych listwami o przekroju ćwierćwałka. Co druga płycina ozdobiona jest umieszczonym centralnie motywem ornamentalnym obwiedzionym pozłacanym perełkowaniem. Również rama dolna zdobiona jest ornamentem perełkowym. Parapet jest profilowany z zachowanym pulpitem. Podstawa wsparta na ośmiokątnej bazie. Ma ona formę wielobocznego, wybrzuszonego filarka, zdobionego górą ornamentem perełkowym. W górnej części trzon rozszerza się na linii wklęsłej, przechodząc w dno czaszy. Wejście na ambonę wiedzie schodkami z balustradą zakończoną u dołu niską, smukłą kolumienką. Trzon kolumienki gładki, górą na krótkim odcinku kanelowany, zwieńczony jest ornamentalną gałką;
- chrzcielnica marmurowa, neoklasycystyczna. Sprowadzona została w 1977 roku ze świątyni Wang w Karpaczu Górnym. Ufundowana do tamtejszej świątyni przez Fryderyka Wilhelma IV, wykonana w 1844 roku w warsztacie Cantiano’ego w Berlinie. Prosta, pozbawiona dekoracji forma w kształcie kielicha składa się z sześciobocznej, zwężającej się ku dołowi czaszy, wspartej na trzonie i bazie. Baza ustawiona bezpośrednio na posadzce, w formie niskiego graniastosłupa z górną krawędzią profilowaną. Trzon o podstawie sześcioboku ujęty górą i dołem profilowaniem. Czasza o gładkich bokach zwieńczona została szerokim pasem profilowania;
- witraże umieszczone w prezbiterium kościoła. Dwa z nich z przedstawieniami Chrystusa i Mojżesza pochodzą z 1911 roku. Witraż przedstawiający św. Piotra (po lewicy Chrystusa) powstał w 1985 roku. Wzorowany był na wizerunku św. Piotra z ambony w Kościele Pokoju w Jaworze, a zastąpił wcześniejszy, zniszczony przez wandali. Postaci Chrystusa i Mojżesza o ponadnaturalnych rozmiarach ukazano na tle nieba. Kompozycję witraża z przedstawieniem Chrystusa obramowano bordiurą w formie biało-żółtych pasów, z wkomponowanymi w podłucze wolutowymi wspornikami i ornamentalną arkadą zdobioną liśćmi akantu i spiętą kluczem z motywem palmety i campanulli. Młodzieńczy Chrystus w silnie poruszonej pozie kroczy z uniesionymi, rozpostartymi rękoma, spowity w bogatą, rozwiewającą się szatę. Dołem umieszczono dwa aniołki. Kompozycja witrażu nawiązuje do obrazu Rafaela „Madonna Sykstyńska”. Mniej dynamiczne jest przedstawienie Mojżesza. Postać starca ujęta w kontrapoście, wkomponowana w architektoniczną oprawę ze stylizowanym baldachimem. Lewa ręka proroka podtrzymuje wsparte o ramię dwie tablice przykazań, wskazując na nie palcem;
- ławy z 1910 roku, ufundowane przez zielonogórskiego przemysłowca G. Beuchelta. Proste w formach, ustawione szeregowo. Przemalowane zostały w 1982 roku, pierwotnie zapewne w kolorze szarozielonym, zachowanym na dekoracji snycerskiej o ornamentyce roślinnej zdobiącej ich ścianki boczne;
- organy wykonane przez firmę Gebrüder Walter z Góry Śląskiej w 1884 roku dla kaplicy staroluterańskiej. Przeniesione na obecne miejsce po wybudowaniu nowego kościoła. Są one instrumentem mechanicznym, o wiatrownicach klapowo-zasuwkowych, z siedmioma głosami, jednym manuałem i pedałem. Jest to najstarszy tego typu instrument w Zielonej Górze;
- prospekt organowy o cechach eklektycznych, bogato zdobiony dekoracją snycerską. Kompozycja prospektu jest architektoniczna, symetryczna, trójosiowa. Wsparty został na płycinowej skrzyni mieszczącej kontuar. Część środkowa wyższa, wysunięta ryzalitowo w formie półkolistej arkady, artykułowanej półkolistymi niszami i pilastrami z kapitelami zdobionymi liśćmi akantu. Bogate zwieńczenie, podkreślone spływami, flankują dwie fiale z motywami płomienistymi. Boczne segmenty skromniejsze w formie. Całość ujęta ozdobnymi uszakami z ornamentem małżowinowym. Organy umieszczono przy wschodniej ścianie kościoła na emporze wspartej na czterech słupach ze skromną dekoracją snycerską. W środkowej partii jest ona podwójnie załamana i wysunięta ku wnętrzu. Parapet empory ozdobiono skromną dekoracją płycinową z motywami rozet;
- płyta upamiętniająca poległych w czasie I wojny światowej członków zboru, wykonana w 1921 roku przez H. Wotze’a;
- piece z początku XX wieku. Zachowane dwa żeliwne piece, w kształcie walców nakrytych ażurowymi pokrywami zwieńczonymi wazami. Nad ozdobnymi drzwiczkami umieszczono sercowate w kształcie, wypukłe motywy zdobnicze (głowa kobiety w ozdobnym nakryciu głowy, wpisana w obramienie z palmet i liści akantu). Ustawione pionowo na trzech ozdobnych nóżkach.
Na szczególną uwagę zasługuje malarski wystrój wnętrza kościoła wykonany w technice kazeinowej, o ornamentyce utrzymanej w stylistyce secesji. Górne partie ścian, pierwotnie w jasnej szarozielonej gamie kolorystycznej, zostały wtórnie przemalowane. Partie z dekoracją ornamentalną są oryginalne jednakże zostały przemalowane po formie z niewielką zmianą kolorystyki. U dołu ścian wydzielono lamperię pierwotnie ugrowo-zieloną (ciemniejszą, niż górna partia ściany) obwiedzioną wąską bordiurą o ornamentyce roślinno-geometrycznej (motywy łamanych kamieni są wtórne). Analogiczną bordiurą, o zróżnicowanej ornamentyce i szerokości, podkreślono łuki okien i drzwi, arkad międzynawowych i łuku tęczowego. Wpleciono w nią motywy zoomorficzne i mozaikowe. Na podniebiu sklepienia absydy (obecnie przemalowane, pierwotnie jasnobłękitno-szare) znajduje się przedstawienie gołębicy w promienistej glorii. Szwy sklepienne pokryto dekoracją malarską, wzbogaconą o bukiety kwiatów u nasady sklepienia. Kolebkę nad nawą główną pokryto w całości dekoracją malarską z tłem monochromatycznym w odcieniach błękitu (obecnie przemalowane, pierwotnie jasno szarobłękitne bez opracowania malarskiego). Ramuje je zewnętrzny pas ornamentalny u podstawy sklepienia, zdobiony umieszczonymi naprzemiennie, w jednakowej odległości, dwoma rodzajami ornamentu. Jeden z nich tworzą abstrakcyjne emblematy z przenikających się wstęgowych esownic i ceowników, a drugi pola zbliżone kształtem do odwróconego serca, wypełnione wicią roślinną i kwiatami. Kontury dekoracji pierwotnie wykonane w kolorze ciemnobrązowym przemalowano czernią, spod której prześwituje pierwotna kolorystyka. Kościół zachował niezwykle cenne walory autentyzmu zabytkowego wnętrza i należy do rzadkich przykładów secesyjnej aranżacji wnętrz w architekturze sakralnej.
