Två bomber exploderade i Mulberry Bush och Tavern i staden i november 1974, dödade 21 människor och skadade 182 andra.
Sex män sattes i fängelse 1975, men deras övertygelse bröts 1991.
Tjänsten, vid St Philips-katedralen, hyllade andra offer för terrorism.
Som en del av gudstjänsten var Birmingham Library upplyst i blått, vitt och rött för att också minnas offren för de senaste terroristattackerna i Paris, sade rådet.
Rättvisa 4 den 21 kampanjgruppen, som inrättats av offrens släktingar, kräver en annan minnesstund för att minnas offren.
Det finns redan ett monument utanför St Philips plats i staden.
Men University of Birmingham och offrens familjer diskuterar planer för en mer framträdande hyllning - möjligen i New Street nära där en av pubarna brukade vara.
Familjerna är också lobbying regeringen för undersökningar om de 21 dödsfallen.
Släktingar träffade inrikesminister Theresa May och Nordirlands sekreterare Theresa Villiers tidigare i år för att göra en ny kallelse till utfrågningarna.
En utredning inleddes flera dagar efter bombningarna - vid den tidpunkten den värsta terroristattacken någonsin på engelsk mark - men den avslutades utan att höra bevis 1975 efter de skyldiga domarna.
Efter det att domarna hade upphävts lade Barbara Mills, f.d. chef för de offentliga åklagarna, ett 75-årigt embargo på akter som rör en polisutredning av polisen i Devon och Cornwall i West Midlands, vilket innebär att dessa akter inte kommer att släppas förrän 2069.
Släktingar till offren för IRA Birminghams pubbombningar har deltagit i en minneshögtid för att markera attackens 41:a årsdag.