Ersta kyrka kallas ibland för "den gåtfulla kyrkan". Framför allt är det kyrkans ovanliga utformning med sin centralplan och sitt åttkantiga tak som har engagerat genom åren. Dess skönhetsvärden har genom åren därför varit omtvistade.

Kyrkan byggdes i nygotisk stil och invigdes 29 december 1872. Arkitekten Per Ulrik Stenhammar var även kyrkans förste organist. Förslag på ritningar hade dessförinnan lämnats från två håll. En långkyrka med plats för 800 personer av Axel Kumlien och en korskyrka av Per Ulrik Stenhammar. Men Stenhammar lämnade också ett andra, mer överraskande förslag om en rundkyrka med plats för cirka 100 personer. Styrelsen fastnade för det sistnämnda, men protokollen berättar tyvärr inget om de bakomliggande resonemangen.

Byggen inleddes 1871 och redan söndagen efter jul 1972 kunde kapellet invigas av ärkebiskop Anton Niklas Sundberg.

Fokus i rummet har alltid varit krucifixet från Oberammergau. Dess bild präglas på alla oblater som tillverkas i Ersta oblatbageri.

Från 1880-talet till 1960-talet tillverkade Ersta paramentavdelning kyrkotextil. Några av de textilier som används än idag tillverkades på 1880-talet.

Kyrkan genomgick en grundlig renovering 1968–1969. Kyrkbänkarna ersattes av björkstolar och innerväggarna målades röda. Rosettfönstret ovanför altaruppsatsen utfördes av konstnären Lars Rolf. Duvor symboliserar diakonin och fönstrets cirkelform diakonins världsomfattande utsträckning. Duvorna sänds ut i par liksom Jesu lärjungar. I deras sällskap finns den helige anden, symboliserad av eldstungor.

1971 invigdes den nuvarande orgeln, byggd av Olof Hammarberg. Den har 21 stämmor, varav några sparades från den tidigare Åkerman och Lund-orgeln.

2014 renoverades kyrkan under ledning av arkitekt Jonas Lindwall. Kyrkan återfick då en ljus färgsättning. Ett nytt altare och en ny dopfunt invigdes. Nya bänkar och andra trämöbler tillkom.