Первые лютеране появились в Москве в последние года княжения Василия Ивановича (1524-1533), среди приглашенных из Северо-Западной Европы ремесленников, врачей и купцов.. Церковная община была создана несколько позже, между 1560 и 1565 гг., а в 1576 г. на берегу Яузы, в Немецкой слободе была возведена небольшая деревянная церковь, освященная во имя святого архангела Михаила. В 1626 г. община разделилась после скандала, вызванного ссорой между женами военных и купцов. Составлявшие большинство новой общины офицеры в начале 1640-х гг. возвели церковь в центре Москвы, в Белом городе, на Покровке. Но новое здание, как и здание церкви купеческой общины, по приказу царя Михаила Федоровича в 1643 году было снесено - из-за недовольства православных священников, утверждавших, что иноземцы не только поставили свои “ропоты” вблизи “церквей Божьих”, но и скупили много земельных участков. Соборным уложением 1649 года европейцам запрещалось покупать недвижимость в столице. Согласно указам 1652 и 1654 годов, все инославные, не принявшие православие, после перепланировки города, вызванной опустошительными пожарами, должны были переселиться во вновь образованную Яузскую (Новоиноземную, Новонемецкую) слободу. В 1684 году члены старой лютеранской общины приняли решение построить каменную церковь святого Михаила. Задуманное было осуществлено, и через два года состоялось освящение храма. В 1694 г. симпатизировавший европейцам царь Пётр I заложил новую каменную церковь во имя святых апостолов Петра и Павла, которая и была освящена в его присутствии 3 апреля 1695 г. Новый храм просуществовал до 1812 г. и сгорел во время Большого Московского пожара. Церковь святого Михаила трижды теряла церковные здания в результате пожаров 1729, 1737 и 1748 годов. В 1764 году Маргарита Гржибовская подарила старой общине (общине св. Михаила) участок земли, и уже 5 октября, после окончания строительства церкви (Вознесенская, ныне улица Радио, 17) состоялось освящение храма.
Во время войны 1812 года церковь святого Михаила не пострадала, в то время как здания школы и пастората сгорели. К 1904 году Михайловская община насчитывала 4,5 тысячи членов (4360 немцев, 120 финнов и 20 шведов). В 1915 году по Москве прокатилась волна немецких погромов, принесших человеческие жертвы, а протестантским церквям - большой материальный ущерб. В 1928 году, несмотря на протесты прихожан, церковь святого Михаила была снесена.
В 1817 г. приход приобрёл усадьбу Лопухиных близ Покровки, на Старосадском переулке. На средства короля Пруссии Фридриха-Вильгельма III и при поддержке императора Александра I в июне следующего года началась перестройка купленного дома под церковь (возведение купола и креста). 18 августа 1819 г. её освятили. В феврале 1837 года в кирхе впервые зазвучал орган. В общину входили очень крупные промышленники, финансисты, и она обладала большими средствами. Когда в середине столетия число членов общины превысило 6 тысяч, было принято решение о реконструкции храма по плану архитектора А.Майнхардта в неоготическом стиле, которое завершилось в январе 1862 года. В 1863 году на башню был поднят колокол, подаренный кайзером Вильгельмом I.
К началу XX века церковь святых Петра и Павла насчитывала 17 тысяч человек (14 тысяч немцев, 2 тысячи латышей, 600 эстонцев, 150 финнов и шведов). Богослужения совершались не только на немецом, но также на латышском и эстонском языках. Еще в конце XIX века в церкви выделилась эстонская община святой Элизабет и латышская община - святого Петра. В связи с увеличением численности прихожан встал вопрос о перестройке церкви с целью её расширения. Церковный совет в 1903 году объявил конкурс на лучший проект здания церкви; первую премию получил В.Ф. Валькот. Но по различным причинам увидело свет архитектурное решение академика В.А. Косова - одного из проектировщиков Храма Христа Спасителя. Церковь играла важную роль не только в религиозной, но и в музыкальной жизни столицы - в ней выступали известные московские и иностранные исполнители. В качестве примера упомянем органный концерт Ф.Листа 4 мая 1843 г. В 1892 г. приход приобрёл новый 42-х регистровый орган у известной немецкой фирмы “Э.Ф.Валькер”, ставший лучшим концертным инструментом Москвы.
5 декабря 1905 года состоялось освящение церкви в качестве Кафедрального собора Московского Консисториального округа. В 1918 г. собор получил статус Кафедрального собора России, а затем и всего Советского Союза. Однако вскоре начались гонения. Тотальная война большевиков с религией во всех ее проявлениях была направлена прежде всего на отторжение церковных зданий от общин и переход их в собственность государства. Из богатейшей церкви свв. Петра и Павла были изъяты многие ценности. Приход начал сокращаться. Люди начали бояться ходить в церковь.
В ноябре 1936 г. пастор Александр Штрек и Церковный совет были арестованы, а службы прекращены. В 1937 г. собор передали под кинотеатр “Арктика”, а затем студии “Диафильм”, произведшей перепланировку здания, в результате чего интерьер собора был полностью уничтожен. Во время войны, в 1941 году церковный орган был вывезен в оперный театр Новосибирска, где был частично пущен на металолом, частично - на декорации. Перед Всемирным фестивалем молодёжи и студентов в 1957 г. был разобран шпиль собора.
,