Der Turm von 1280 ist der älteste erhaltene Bauteil. Der als dreischiffige Basilika gestaltete Hauptbau wurde 1351/59 errichtet. Der Chor mit seinen mächtigen Stützmauern ist um 1400 entstanden. Die beiden Seitenschiffe wurden 1864 erneuert und lassen den Eindruck einer neugotischen Kirche entstehen.
Betritt man die Kirche durch das Hauptportal der Westseite, so fasziniert der gotische Lettner von 1440, durch den fast visionär der Hochaltar scheint. Neben Esslingen und Tübingen ist der Bönnigheimer Lettner der letzte in Württemberg. Im mittleren Bogen des Lettners zieht das gotische Kruzifix die Blicke auf sich, das eindrucksvoll das Leiden Christi zeigt. Es entstand um 1370 und wurde im Jahr 2000 restauriert. Der neugotische Altar stammt von 1864.
In der linken Seite des Lettners ist durch die Aufstellung des spätgotischen Taufsteins fast eine Taufkapelle entstanden, verstärkt durch die Glasfenster zum Thema „Wasser“. Im rechten Seitenflügel des Lettners ist der Ölberg aufgestellt, eine hochwertige, charaktervolle Schnitzarbeit der Spätgotik, die um 1470 entstanden ist.
Der gotische Flügelaltar von 1500 ist das bedeutendste Kunstwerk unserer Kirche und wird der oberrheinischen Schule um Niclas Hagnower in Straßburg zugeschrieben. Das Hauptthema ist die Anbetung der Heiligen Drei Könige. Darunter ist zentral der Kirchenheilige Cyriakus zu sehen. Für eine evangelische Kirche ist ungewöhnlich, dass auf dem rechten Flügel Jesus dargestellt ist, wie er an Petrus, der als Papst, als Stellvertreter Gottes erscheint, den Himmelsschlüssel übergibt. Das rechte Relief zeigt den Erzengel Michael mit der Seelenwaage. Auf dem linken Flügel ist außen Anna Selbdritt zu sehen, die Schutzpatronin der Mütter, daneben der heilige Wolfgang. Oben im Gesprenge zeigt Jesus als Schmerzensmann seine Wundmale. Darunter Katharina mit dem Schwert und Barbara mit dem Kelch. Auf der unteren Stufe steht die trauernde Maria und der Lieblingsjünger Johannes.
Die Predella zeigt in fünf Rundnischen eine sehr lebendige, lebensfrohe Darstellung des heiligen Abendmahls. Der gedeckte Tisch lässt verschiedene Brote und Weingläser erkennen. Es wird aber auch Fleisch gegessen, und der zweite Jünger von links trinkt aus einer doppelkonischen Flasche Aqua Vitae.
An der Nordwand ist die kinderreichste Frau Deutschlands, Barbara Schmotzerin, mit ihren 53 Kindern (um1520) dargestellt.
