Als Steinbrücks Hauptwerk der Historienmalerei gilt das Gemälde "Die Magdeburger Jungfrauen (Die Plünderung Magdeburgs)", das er zwischen 1852 und 1866 malte. Es stellt die grausame Verwüstung des protestantischen Magdeburgs durch kaiserliche Truppen während des Dreißigjährigen Krieges dar. In seinem Mittelpunkt steht die von Otto von Guericke überlieferte Szene des Freitods von Magdeburger Jungfrauen, die sich von der Stadtmauer stürzen, um ihrer Schändung durch kaiserliche Soldateska zu entgehen. Mit diesem Bild überraschte der „Maler der Elfen und Feen“ die zeitgenössische Kunstkritik, indem er zeigte, dass er einen derart „grässlichen Stoff gerade auch von seiner dunkelsten Schattenseite mit solcher Gewalt anzufassen im Stande“ war. Es sei fast, als hätte Steinbrück „gern ein Zeugniss von dem Umfange seiner Darstellungskraft ablegen wollen, die von dem Lieblichsten und Zartesten bis in den Abgrund der Hölle in der Menschenbrust reicht“. 1854 wurde er zum Professor an der Preußischen Akademie der Künste ernannt. Deren Mitglied war er von 1841 bis 1882.