Den er en treskipet langkirke i tegl fra 1877. Kirken hadde opprinnelig ca. plasser, men antallet sitteplasser er nå ca. 500. Altertavlen, som viser Kristus på korset, er malt av Otto Sinding i 1879. Kirken har glassmalerier ved hovedinngangen, av Maria Vigeland (1951 og på sørveggen, av Enevold Thømt (1920). Orgelet fra 1928, overtatt fra Gamle Aker kirke i 1953, hadde 36 stemmer og ble nedmontert i januar 2013. Det nye orglet ble levert av det tyske orgelbyggerfirmaet Eule og har 42 stemmer. Kirken er kjent for å ha god akustikk og er en attraktiv konsertarena i Oslo Øst. Kirken het opprinnelig Paulus kirke og ble bygget til Paulus menighet. Da Paulus kirke på Grünerløkka sto ferdig i 1892, ble menigheten delt og kirken og menigheten fikk navnet Petrus inntil navnet i 1962 ble endret til Sofienberg.