Die St. Pauli-Kirche wurde in den Jahren 1901-1906 erbaut. Sie ist von einer großzügigen Freifläche umgeben und liegt städtebaulich zentral inmitten der zeitgleich entstandenen Wohnbebauung. Der Entwurf im neogotischen Stil stammt von Stadtbaurat Ludwig Winter. Der Grundriss der Kirche folgt einem griechischen Kreuz, das Gebäude ist als Zentralbau angelegt. Anders als die mittelalterlichen Stadtkirchen ist die Kirche in Nord-Süd-Richtung errichtet: Der Turm mit dem Haupteingangsportal befindet sich im Süden, der Altar steht im Norden.

Während des Zweiten Weltkriegs brannte die Turmspitze während des Bombenangriffes am 15. Oktober 1944 ab und wurde nicht wieder aufgebaut. Auch im Inneren der Kirche gab es Veränderungen. Kanzel, Altar und Taufstein stammen aus der Anfangszeit der Kirche, allerdings sind Altarretabel, Kanzeldeckel und Taufbeckenabdeckung abhanden gekommen. Auch das silberne Taufbecken und die Taufwasserkanne sowie das silberne Abendmahlsgeschirr stammen aus dieser Zeit und gehen auf Entwürfe von Ludwig Winter zurück.

Die bedeutendsten Ausstattungsgegenstände aus der Erbauungszeit der Kirche sind heute die Mosaiken über dem Hauptportal sowie im Altarraum. Sie gehen auf Entwürfe von Hofdekorationsmaler Adolf Quensen zurück. Das Mosaik über dem Eingangsportal zeigt Christus als Weltenrichter.  Die Mosaiken im Altarraum repräsentieren die Ideale des kulturprotestantischen Bürgertums der Kaiserzeit: Neben den Reformatoren Martin Luther, Philipp Melanchthon und Johannes Bugenhagen sind auch die politischen Förderer der Reformation, der sächsische Kurfürst Friedrich der Weise und der schwedische König Gustav Adolf abgebildet. Der regionale Bezug wird mit dem Braunschweiger Superintendenten Martin Chemnitz, dem Helmstedter Theologen Georg Calixt sowie Herzog Julius von Braunschweig-Wolfenbüttel hergestellt. Der Maler Albrecht Dürer, der Liederdichter Paul Gerhardt und der Komponist Johann Sebastian Bach stehen für die Künste, die sich im evangelischen Umfeld in besonderer Form entwickeln konnten.

Die Orgel stammt in ihrem Grundbestand aus dem Jahr 1906 und wurde von der Orgelbaufirma P. Furtwängler und Hammer erbaut. Eine wesentliche Umgestaltung erfolgte im Jahr 1971 (Firma Bruns, Bürger und Döring). Das Instrument hat nun 39 Register auf 3 Manualen und Pedal und verfügt über eine elektrische Spiel- und Registertraktur.