Han var en meget fremtredende og innflytelsesrik arkitekt i København i begynnelsen av 1800-tallet. Byen var i denne perioden utsatt for flere katastrofer, som Christiansborgs brann i 1794, Københavns brann i 1795 samt Københavns bombardement i 1807. Som følge av dette ble store deler av København gjenoppbygget i disse årene og C.F. Hansen satte sitt preg ved å stå bak markante bygninger som Vor Frue kirke, det andre (senere nedbrendte) Christiansborg hvorav slotts­kirken er bevart, Metropolitanskolen og Domhuset som opprinnelig var tegnet til også å være rådhus, men som nå benyttes av Københavns Byret.