Die Stiftskirche ist das Wahrzeichen der Stadt Herrenberg und beherrscht durch die Lage am Hang das Tal weithin. Aufgrund dieser Lage wird sie auch liebevoll „Glucke“ genannt, da sie wie eine Henne über ihre Küken wacht. Sie wurde in zwei Bauphasen (1276–1293 und 1471–1493) erbaut. Es ist die erste spätgotische Hallenkirche, die in Württemberg fertiggestellt wurde.
Charakteristisch ist der wuchtige frühgotische Turm mit barocker Zwiebelhaube, die das Ergebnis einer Turmerneuerung ist. Ursprünglich hatte die Kirche eine gotische Doppelturmfassade. Die Zusammenfassung der zwei Türme ergab im Innern eine weiträumige Glockenstube. Darin ist heute das Glockenmuseum Stiftskirche Herrenberg untergebracht.
Für die Stiftskirche wurden zu Beginn des 16. Jahrhunderts die steingehauene Kanzel, ein bilderreiches Chorgestühl (von Heinrich Schickhardt d. Ä.) und der Herrenberger Altar (von Jerg Ratgeb) geschaffen, der sich heute in der Staatsgalerie Stuttgart befindet. Es befindet sich lediglich eine Kopie der Altarretabel in der Stiftskirche.