Solbjerg Kirke er opført i 1908-1908 efter tegninger af arkitekten Kristoffer Varming (1865-1936). Den har fået navn efter landsbyen Solbjerg, der indtil begyndelsen af 1600-tallet lå i nærheden. Byen har også givet navn til Solbjergvej.
Kirken føjer sig til rækken af offentlige bygninger på Howitzvej, og er endda forbundet med naboen, Frederiksberg Politistation, ved en kolonade af søjler, der dog kun ikke har nogen praktisk funktion, men blot er til pynt.
Kirken blev bygget på en grund, som Frederiksberg Kommune stillede til rådighed. Midlerne til opførelsen kom fra en indsamling gennem Frederiksberg Kirkesag.
Arkitekten tegnede en kirke i en barokstil, men med elementer fra middelalderens kirker. Det 36 meter høje tårn konkurrerer i kvarteret med brandstationens og rådhusets tårn om at være højest.
I 1980 blev kirken ramt af ildebrand, og derfor er alt inventar anskaffet efter dette år.
Solbjerg Sogn blev udskilt fra Frederiksberg og Sankt Lukas Kirkes sogn. Senere blev en del af Solbjerg Sogn skilt fra ved oprettelsen af Lindevangs Sogn i 1926.