Ein Vorgängerbau der heutigen St.-Stephans-Kirche entstand bereits vor 1188. Teile dieses ersten romanischen Bauwerks wurden in die nach 1380 entstehende gotische Hallenkirche eingebaut. So zeugen zwei romanische Fenster und Teile von altem Mauerwerk von dieser ersten Kirche.
Die dreischiffige St.-Stephans-Kirche wurde wie viele Kirchen ihrer Zeit in mehreren Phasen erbaut. Zunächst entstanden in der zweiten Hälfte des 14. Jahrhunderts die nördliche Langhauswand und die Südwand mit Nischen. Um 1405 folgten der Dachstuhl und das Kreuzrippengewölbe.
Eine Besonderheit sind die achteckigen mit Profilen versehenen Pfeiler im Langhaus. Erst 1470 begann der Bau eines neuen Chores. Hier führte man klassische Rundpfeiler mit Diensten aus, auf denen die Kreuzrippen des Gewölbes ruhen.
Erst 1714 erhielt der Nordturm eine barocke Haube nachdem das ursprüngliche Dach rund 100 Jahre zuvor bei einem Stadtbrand zerstört worden war. Der Südturm wurde von vornherein nicht vollendet.
Der Chor hat 1980-83 wieder seine ursprüngliche Farbigkeit erhalten: weiß getünchte Wände mit rot und grau abgesetzten Bauelementen. Die gemalten Ranken und Grotesken um die Gewölbeschlusssteine und -löcher stammen aus dem 15. Jahrhundert.
Reste einer Bemalung aus dem 14. Jahrhunderts finden sich um ein großes Loch im Langhausgewölbe. Sie stellen vier Engel mit den Leidenswerkzeugen Christi sowie Schriftbändern dar. Dieses sogenannte Himmelfahrtsloch war Teil der Auferstehungsliturgie im Mittelalter. Durch das Loch wurde eine hölzerne Christusfigur vor den Augen der Gläubigen in den Dachbereich über dem Kirchengewölbe gezogen.
Als ausgeschlossen gilt heute, dass einst Kaiser Karl IV., der Tangermünde zu seinem Zweitsitz machte, den Bau der gotischen Hallenkirche in Auftrag gegeben haben soll.