Die Kirche zu St. Arnual geht der Legende nach auf den Bischof Arnuald von Metz um 600 n.Chr. zurück. Urkundlich belegt ist das Stift St. Arnual jedoch erst ab dem Jahr 1135. Noch im Jahr 1372 galt das Stift als zweiter Sitz des Bistums Metz – eine Tatsache, die die hohe Bedeutung der Stiftskirche für die gesamte Region unterstreicht. Seit dem Jahr 1575 ist die Kirche evangelisch. Vorgängerbauten der Stiftskirche sind nicht erhalten, man fand aber bei Grabungen unter dem heutigen Querhaus Reste von mindestens zwei Vorgängern sowie Gebäudestrukturen aus römischer Zeit. Bei der Kirche handelt es sich um eine kreuzförmige gotische Gewölbebasilika mit einer Länge von 62 m und einer Breite im Mittelschiff von 18 m. Errichtet wurde dieser Bau wohl in der Zeit zwischen der zweiten Hälfte des 13. Jahrhunderts (etwa 1250 – 1270) und 1290. Das Langhaus der Kirche ist fünfjochig und kreuzrippengewölbt. Wie eine Inschrift auf der Westwand des markanten Westturms belegt wurde dieser um 1315 errichtet. Dieser erhielt nach Angaben von Friedrich Joachim Stengel 1746 seine barocke Haube. Der zweigeschossige Aufbau des Mittelschiffes erfolgte erst wenige Jahre nach Fertigstellung der ursprünglichen Kirche, und zwar um 1320 oder 1330.

Erste Renovierungsarbeiten gab es 1766 und 1767 durch Friedrich Joachim Stengel, weitere folgten zwischen 1886 und 1888. Zahlreiche Risse in der Bausubstanz führten zu weiteren Instandsetzungsarbeiten während (1936) und nach dem Zweiten Weltkrieg. Seitdem waren bis 1994 außerdem regelmäßig umfassende Renovierungsarbeiten an den Fundamenten, dem Mauerwerk und dem noch größtenteils mittelalterlichen Dachstuhl durchgeführt worden.

Die Stiftskirche St. Arnual war zwischen dem 15. und dem 17. Jahrhundert die Grablege der Grafen von Saarbrücken, wie viele Grabdenkmäler noch heute in der Kirche belegen. Darüber hinaus ist sie ein bedeutender Mittlerbau der französischen Gotik nach Deutschland und gilt als eines der bedeutendsten mittelalterlichen Sakralbauten in Süddeutschland.