У 1824 році відбулося закладання фундаменту Кірхи. Розробку проєкту та керівництво будівельними роботами було покладено на архітектора Франца Боффо. Лютеранська церква була першим великим замовленням для архітектора, і, на жаль, не вдалим. Уже в червні 1824 року наполовину завершена дзвіниця і 10 колон фасадного боку завалилися. Були знайдені інші зодчі, і в жовтні 1827 року церкву святого Павла завершили й освятили. Виглядала вона тоді досить просто, у строгому класичному стилі, з невеликою башточкою над вівтарною частиною.
1838 року в Одесі стався сильний землетрус, який завдав істотної шкоди будівлі церкви. І 1839 року церковна рада ухвалила рішення про капітальну реконструкцію храму. Німецька лютеранська громада в Одесі на той час доволі зросла і становила близько 10 тисяч осіб.
У проєкті будівництва нової Кірхи взяли участь 4 архітектори та виграв конкурс німецький зодчий Герман Шойрембранд. У 1897 році будівлю нової Кірхи було завершено та освячено. Ця реставрація була новим етапом в історії церкви Св. Павла, оскільки архітектурою і внутрішнім оздобленням сильно відрізнялася від колишнього храму.
Шойрембрандт використовував у новій церкві риси готичного і романського стилів. Прикладом послугували храми в Німеччині в неороманському стилі, в яких були втілені елементи пізнього рейнського романського стилю. За своєю висотою (майже 50 метрів) дзвіниця була на той час найвищою вежею в місті. Крім того, і сама церква розташована на найвищій точці плато Одеси, через що вежа Кірхи проглядалася на дуже велику відстань. Ще кораблі, що перебували в морі і підпливали до Одеси, бачили її.