Den protestantiska kyrkan Saint-Thomas är ett utmärkt exempel på Alsace-gotik.Kyrkobyggnaden har sitt ursprung i ett benediktinerkloster från år 600. Klostret var tillägnat aposteln Thomas. Biskop Adalog beordrade att en ny kyrka och skola skulle byggas här på 800-talet. År 1007 slog dock ett blixtnedslag ner i byggnaden och en brand reducerade den till spillror. Själva byggandet av kyrkan som vi känner den idag började därför på 1100-talet. Tack vare ett avlatsbrev kunde byggandet av fasaden påbörjas 1196. Den äldsta delen av kyrkan är Blasiuskapellet norr om koret. Skibet färdigställdes i slutet av 1200-talet. År 1330 lades ytterligare två skepp till. Staden Strasbourg ordnade med byggandet av en skola 1536.
St Thomas-kyrkan är en femskeppig hallkyrka. Längden invändigt är 65 meter, bredden 30 meter och den invändiga höjden 22 meter. Stilmässigt representerar byggnaden en blandning av romanska och gotiska element. De tidigaste byggnadselementen tillhör fortfarande den romanska traditionen, till exempel det massiva porttornet. Korsarmen med korsningstornet, som byggdes på 1200-talet, och koret bär gotiska former. Sidokapellen, som inte byggdes förrän på 1500-talet, är i sengotisk stil. Av de ursprungliga medeltida blyinfattade glasfönstren finns bara rosenfönstret kvar i fasaden. De återstående fönstren är huvudsakligen dekorerade med växtmotiv, efter att många av avbildningar av helgon föll offer för lutherska ikonoklaster. St Thomas-kyrkan konverterar till den lutherska tron År 1524 övergick Thomaskyrkan till den lutherska tron. Även när Alsace annekterades av det katolska Frankrike behöll kyrkan sin lutherska etos. Detsamma gällde för kollegiestiftelsen och dess ägodelar. Senare var Thomaskyrkan den plats där Friedrich Spitta övade in nya gudstjänstformer under den "äldre liturgiska rörelsen".
Andreas Silbermann åstadkom en imponerande orgel i Thomaskirche på 1600-talet. Wolfgang Amadeus Mozart spelade på den 1778, och senare Albert Schweitzer till minne av Johann Sebastian Bach. År 1979 restaurerades Silbermanns orgel av Alfred Kern. Förutom Silbermann-orgeln har Thomaskirche även en andra, mindre orgel. År 1905 byggde Fritz Haerpfer den mindre körorgeln enligt Albert Schweitzers ritningar.
Thomaskyrkan är känd för sina gravmonument. Monumenten är daterade mellan 1130 och 1850, bland annat biskop Adelogs romanska grav från 1100-talet. Värt att se är också graven över den franske befälhavaren marskalk Moritz av Sachsen, som dog 1750. Monumentet färdigställdes 1776 av Jean-Baptiste Pigalle. Den imponerande graven ligger i absiden och visar marskalken som kliver ner för en trappa till kistan, medan det figurativt avbildade Frankrike försöker hålla honom tillbaka.