I den hollandske landsby, der fra midten af 1600-tallet lå langs Allégade, fandtes også en kirke, der lå ved Frederiksberg Runddel.
Denne kirke, som var bygget af træ, blev brændt ned af svenskerne under deres belejring af København i 1658-1660.
I 1730’erne blev den nuværende kirke opført på omtrent samme sted. Arkitekten var den nederlandske Felix Dusart (død 1735), som arbejdede for den danske arkitekt Phillip de Lange.
Den ottekantede kirke blev bygget i nederlandsk stil med forbillede i kirken i den hollandske by Sint Annaparochie.
Fra begyndelsen havde Frederiksberg Kirke plads til mange flere kirkegængere, end der boede i sognet. Derfor lagde man en del af det nuværende Vesterbro ind under Frederiksberg Sogn, så kirken kunne blive fyldt op.
Efterhånden voksede befolkningstallet på Frederiksberg dog så meget, at kirken passede i størrelsen. Vesterbro voksede også og fik sine egne kirker, men Sankt Matthæus Kirke som den første.