Vanhan kirkon on piirtänyt Helsingin empirekeskustan luoja Carl Ludvig Engel. Kirkko tarkoitettiin väliaikaiseksi, kun Ulrika Eleonoran kirkko oli saanut purkutuomion nykyisen Senaatintorin paikalta kaupungin keskustan rakentamisen tieltä. Keisarin myöntämillä suolatullirahoilla rakennettu kirkko valmistui jouluksi 1826.

Kirkkoon siirrettiin Ulrika Eleonoran kirkon huutokaupasta jäänyttä irtaimistoa, muun muassa alttarikehys, urut, kattokruunu, penkkejä ja yhä käytössä oleva kultakoristeinen saarnatuoli. Helsingin tuomiokirkko, aikaisemmin tunnettu Nikolainkirkkona ja Suurkirkkona, oli jo rakenteilla, mutta valmistui vasta neljännesvuosisata myöhemmin. Väliaikaisuuden vuoksi Vanha kirkko rakennettiin puusta eikä sinne hankittu kelloja. Myöhemmin kirkonkellot on korvannut sähköinen kellolaite.

Myös Vanhan kirkon rokokootyylinen viinikannu (1760) on peräisin Ulrika Eleonoran kirkosta. Kirkon historialliseen esineistöön kuuluu enkelein koristeltu kalkkiliina 1700- tai 1800-luvulta. Konservointikaan ei ole täysin poistanut vanhoja viinitahroja silkkikankaasta.

Alttaritaulun paikalla oli alkuun Engelin suunnittelema puinen kullattu risti taivaansinisellä pohjalla. Hovimaalari Robert Wilhelm Ekmanin Jeesus siunaa lapsia (1846–1848) oli tarkoitettu nykyisen Tuomiokirkon alttaritauluksi, mutta hallitsijan edustajan päätöksellä sijoitettiin Vanhaankirkkoon 1854. Ulrika Eleonoran kirkon urut korvattiin Per Larsson Åkermanin 1869 valmistamilla. Niissä on 32 äänikertaa.

Sakari Topeliuksen mukaan vielä 1860-luvulla Vanhassakirkossa vihittiin huomattavimmat morsiusparit ja siunattiin arvokkaimmat vainajat. Edelleen Vanhakirkko on yksi Helsingin suosituimmista vihkikirkoista.

Vanhaa kirkkoa ympäröi Vanha kirkkopuisto, joka oli hautausmaa jo ennen Vanhan kirkon rakentamista. Ruttopuistoksi sitä alettiin kutsua, kun siihen isonvihan aikana vuonna 1710 haudattiin kaksi kolmasosaa kaupungin asukkaista vieneen ruttoepidemian uhreja. Carl Ludvig Engelin suunnittelemassa puiston portissa on kohtalokkaan vuoden muistotaulu. Hautausmaan koilliskulmassa on niin ikään Engelin piirtämä kauppias Johan Sederholmin hautakappeli sekä H.C. Reuterskiöldin hautamonumentti. Viimeisimmäksi vanhaan hautausmaahan on haudattu Helsingin valtauksessa kaatuneita vuonna 1919.

Vanhakirkko korjattiin perusteellisesti Museoviraston valvonnassa 1988–1990. Kirkko on Helsingin tuomiokirkkoseurakunnan käytössä.