Östlich des Marktes, durch eine Häuserreihe getrennt, befindet sich die stattliche Stadtkirche St. Marien mit den Zwillingstürmen. Die Doppelturmanlage ist 42 Meter hoch und besitzt ein 2 Meter großes Zifferblatt der Turmuhr. Das Geläut besitzt drei Glocken aus Bronze.
Die Stadtkirche ist das Wahrzeichen der Stadt Stadtilm. Der Bau am Gotteshaus wurde im 12. Jahrhundert begonnen und 1235 durch Bischof Wilhelm von Havelberg geweiht. 1533 nahm die Kirche die Reformation an.
Am 1. August 1780 geriet bei einem Stadtbrand auch die Kirche beträchtlich in Mitleidenschaft. Nur die Außenmauern und die ausgebrannten Türme blieben. Nach neun Jahren war Innenraum der Kirche im Spätbarock wieder instandgesetzt. Der Altaraufbau mit korinthisch