Für die Evangelische Stiftskirche im Dettinger Ortskern gibt es kein eindeutiges Erbauungsdatum, da die Kirche im Laufe der Jahrhunderte immer wieder verändert wurde. Zu den ältesten, heute noch erhaltenen Teilen zählt der untere, romanische Teil des Kirchturms. Dieser erhielt, wie dendrochronologische Untersuchungen am Fachwerkeinbau im obersten Turmgeschoss beweisen, im 15. Jahrhundert eine neue Spitze. In diesem Zeitraum wirkte auch Peter von Koblenz (Werkmeister von Graf Eberhard im Bart) im Chor und an der Nordkapelle mit.
Das romanische Kirchenschiff wurde 1864 wegen Enge und Baufälligkeit abgerissen. Ein größerer, neugotischer Bau entstand dann unter Baumeister Christian Leins. Ihm gelang es, dem gotischen Chor ein neugotisches Langhaus so anzufügen, dass beides wie eine Einheit wirkt. In den Jahren 1987 bis 1989 wurde die Kirche renoviert sowie eine neue Sakristei erbaut. Die Glocken stammen aus den Jahren 1441 (Betglocke, 1200 kg), 1922 (Pfarrglöcklein, 47 kg), 1950 (Kreuzglocke, 739 kg und Zeichenglocke, 519 kg) sowie 1961 (Taufglocke, 312 kg). Eine Besonderheit stellt die 1866 von Wilhelm Blessing aus Esslingen erbaute Orgel dar. Die original erhaltene, hochromantische Kegelladenorgel ist sehr selten und steht deshalb unter Denkmalschutz. Unter Schutz stehen auch die Fledermauskolonien, die sich unter dem Dach des Chores heimisch niedergelassen haben. Ein Zugang zum Dachboden ist deshalb während der Sommermonate nicht erlaubt.