Die eindrucksvolle Mühlhäuser Marienkirche ist mit ihrem 86,7 m hohen Mittelturm weit über die Stadtgrenzen hinaus sichtbar. Als zweitgrößtes Gotteshaus in Thüringen nach dem Erfurter Dom wurde die fünfschiffige Hallenkirche von etwa 1317 bis 1380/90 errichtet. Ihre überregional bedeutende Architektur vereint in ihrer Formensprache sowohl böhmische als auch südostdeutsche Vorbilder. Zwischen 1895 und 1903 wurde der seit dem Mittelalter nur provisorisch vollendete Turm durch den örtlichen Bauinspektor Wilhelm Röttscher zum höchsten Kirchturm Thüringens aufgestockt.

In ihrer Funktion als Müntzergedenkstätte, Museum sowie Begegnungsort mit Religion und Kultur ist die Marienkirche eng mit dem Geschick der Stadt und ihrer Bürger verbunden. Durch das an der südlichen Querhausfassade befindliche Doppelportal zog der städtische Rat nach der Wahl zu seiner Vereidigung ein und aus. Die steinernen Skulpturen Kaiser Karls IV., seiner Gemahlin Elisabeth von Pommern sowie zweier Höflinge auf der Galerie über dem Portal hatten die Funktion, diesen Prozess symbolisch anstelle der realen Personen zu begleiten. Für das Ereignis schuf der weltberühmte Komponist Johann Sebastian Bach (1685–1750) unter dem Titel „Gott ist mein König“ 1708 die sogenannte Ratswechselkantate.

Die Ausstellungsbereiche in dem seit 1975 säkularisierten und seither museal genutzten Gebäude bieten ein vielfältiges Angebot. Dem radikalen Reformator und ehemaligen Prediger der Marienkirche, Thomas Müntzer, ist beispielsweise ein eigener Bereich in den Kapellen gewidmet.