De protestantse kerk Saint-Thomas is een uitstekend voorbeeld van Elzasser gotische kunst.e oorsprong van het kerkgebouw gaat terug tot een benedictijnenklooster uit het jaar 600. Het klooster was gewijd aan de apostel Thomas. Bisschop Adalog liet hier in de 9e eeuw een nieuwe kerk en school bouwen. In 1007 werd het gebouw echter getroffen door een blikseminslag en een brand legde het in puin. De eigenlijke bouw van de kerk zoals we die nu kennen, begon dus in de 12e eeuw. Dankzij een aflaatprivilege kon in 1196 met de bouw van de voorgevel worden begonnen. Het oudste deel van de kerk is de Blasiuskapel ten noorden van het koor. Het schip werd aan het eind van de 13e eeuw voltooid. In 1330 werden twee extra beuken toegevoegd. De stad Straatsburg liet in 1536 een school bouwen.
De Thomaskerk is een vijfbeukige hallenkerk. De binnenlengte is 65 meter, de breedte 30 meter en de binnenhoogte 22 meter. Qua stijl vertegenwoordigt het gebouw een mengeling van romaanse en gotische elementen. De vroegste bouwelementen behoren nog tot de Romaanse traditie, zoals de massieve poorttoren. Het transept met de kruisingstoren, die in de 13e eeuw werd gebouwd, en het koor dragen gotische vormen. De zijkapellen, die pas in de 16e eeuw werden gebouwd, zijn in laatgotische stijl. Van de oorspronkelijke middeleeuwse glas-in-loodramen is alleen het roosvenster nog in de gevel aanwezig. De overige ramen zijn voornamelijk versierd met plantenmotieven, nadat veel van de afbeeldingen van heiligen het slachtoffer werden van Lutherse beeldenstormers. De Thomaskerk bekeert zich tot het Lutherse geloof In 1524 bekeerde de Thomaskerk zich tot het lutherse geloof. Zelfs toen de Elzas door het katholieke Frankrijk werd geannexeerd, behield de kerk haar lutherse gezindheid. Hetzelfde gold voor de collegiale stichting en haar bezittingen. Later was de Thomaskirche de plaats waar Friedrich Spitta in de loop van de "oudere liturgische beweging" nieuwe vormen van eredienst instudeerde.
Andreas Silbermann realiseerde in de 17e eeuw een imposant orgel in de Thomaskirche. Wolfgang Amadeus Mozart speelde erop in 1778, en later Albert Schweitzer ter nagedachtenis aan Johann Sebastian Bach. In 1979 werd het Silbermann-orgel gerestaureerd door Alfred Kern. Naast het Silbermann-orgel heeft de Thomaskirche nog een tweede, kleiner orgel. In 1905 bouwde Fritz Haerpfer het kleinere koororgel naar de plannen van Albert Schweitzer.
De Thomaskirche is beroemd om haar grafmonumenten. De monumenten dateren van tussen 1130 en 1850, waaronder de romaanse graftombe van bisschop Adelog uit de 12e eeuw. Bezienswaardig is ook het graf van de Franse bevelhebber maarschalk Moritz van Saksen, die in 1750 overleed. Het monument werd in 1776 voltooid door Jean-Baptiste Pigalle. Het imposante grafmonument bevindt zich in de apsis en toont de maarschalk die via een trap de kist in stapt, terwijl het figuurlijk afgebeelde Frankrijk hem probeert tegen te houden.
