Grunnsteinen ble lagt ned 7. juli 1637 og den første delen, Rundetårn, var ferdig i 1642, om man skal tro rebusen på tårnets fasade. Kirken ble innviet 1. juni 1656, Trinitatis søndag og biblioteket fulgte 7. juli 1657, altså på 20-årsdagen nedleggelsen av grunnsteinen. I denne perioden hadde tre byggmestere ansvaret for oppføringen: Hans van Steenwinckel den yngre, Leonhard Blasius og Albertus Mathiesen.