I samband med att Söderhamn år 1635 blev eget pastorat, aktualiserades tanken på att uppföra en stor – och sannolikt mer statusmässig – kyrka i staden.
Bakgrunden var, att Söderhamn år 1620 hade fått stadsprivilegier i samband med att ett gevärsfaktori, alltså vapentillverkning i större skala för kronans behov, hade etablerats på platsen. Men, Söderhamn fortsatte att i kyrkligt hänseende tillhöra Söderala pastorat. I samband med stadens grundande, uppfördes ett mindre kapell nedanför den nuvarande kyrkan och detta kapell fick namnet Mariakyrkan efter Gustaf II Adolfs – stads-grundarens – drottning.
Grundläggningen av den nuvarande kyrkan ägde rum 11 september 1685. Ritningarna har intill idag ansetts vara utförda av den svenska samtidens främsta arkitekt, Nicodemus Tessin d.y Det är dock något osäkert eftersom Tessins namn saknas på ritningen. Dock kan det ändå vara någon Tessin när-stående kollega som tillsammans med Tessin utfört ritningarna. Grundplanet var en korskyrka med centraltorn, som dock aldrig kom att få den höga resning som från början var tänkt. Den 15 januari 1693 invigdes kyrkan, som fått namnet Ulrika Eleonora efter den regerande drottningen. Arkitektoniskt kom kyrkan att hamna i skarven mellan barock och nyklassicism.
Den förstnämnda stilen återfinns i predikstol och korets epitafier, medan resterande kyrkorum bär nyklassicistisk prägel.
De vackert målande fönster vi ännu ser, tillkom strax innan kyrkans 200-årsjubileum och visar den helige Ande i halvfönster bakom kororgelfasaden, Jesu födelse och stjärntydarnas besök, uppståndelsen och himmelsfärden.
Altartavlan är målad av konstnären och professorn Fredrik Westin som levde mellan åren 1782-1862. och framställer Jesus i Getsemane.
Av någon anledning, kanske ekonomiska orsaker, tycks tornet inte ha uppförts med den kvalitet som präglade resten av kyrkan. Redan efter några decennier började valvet uppvisa skador relaterade till klockringningen och på 1740-talet flyttades därför klockorna till en nyuppförd klockstapel.