Kirken var et imponerende rum med stjernehvælv og marmorgulv. Efter branden i 1808 blev kirken ødelagt, men restaureringer i 1970'erne har bevaret dens arkitektoniske skønhed i moderne belysning og gulvdesign.
I årene omkring 1600 indrettede Christian 4. en ny slotskirke i det nordvestlige hjørne på Koldinghus. Oven over blev Riddersalen og Kæmpetårnet bygget. Kirken blev indrettet efter nordtysk forbillede med et bredt midterskib med tre store stjernehvælv, som på tre sider var omgivet af et smalt galleri, der i to etager åbnede sig ud mod midterskibet med arkader. På den fjerde side – nordsiden – var et højt, rundbuet vindue og foran dette stod kirkens alter.
I pragt og indretning har slotskirken mindet om den endnu bevarede slotskirke på Frederiksborg Slot, som Christian 4. efterfølgende fik indrettet. Frederiksborg Slotskirke har stadig sit karakteristiske sort-hvide marmorgulv, og kirken på Koldinghus havde tilsvarende et sort-hvidt marmorgulv. Slotskirkens altertavle og prædikestol var også af marmor med forskellige alabaststykker. Prædikestolen var placeret i kirkens nordøstlige hjørne og blev båret af en løve, der holdt kongens våbenskjold. Det nederste trin til stolen er endnu synlig i gulvet. På pulpituret overfor fandtes kongens lukkede kirkestol, hvorfra monarken og hans nærmeste kunne overvære gudstjenesten. På skjoldbuerne over pulpituret var syv statuer der forestillede Kristus, Peter og Paulus samt evangelisterne Matthæus, Markus, Lukas og Johannes.
Rummet er ikke længere indviet som kirkerum, men tjener museumsmæssige og kulturelle formål, først og fremmest udstillinger og koncerter. Det er også muligt at blive viet i Kirkesalen.
Sådan kan Kirkesalen også se ud, med festlig belysning og opdækning, når der holdes arrangementer af festlig karakter.
Solens stråler skaber et helt specielt lysindfald gennem de historiske hvælvede ruder.
Der er mange historiske detaljer, der gemmer sig rundt omkring i Kirkesalen.
De tre store stjerneformede lysekroner i loftet har andet end formål end at kaste glans over Kirkesalen. De er nemlig med til, sammen med stengulvet, at markere hovedskibets placering i den originale kirke.
Ved branden i 1808 blev de bjælker, der bar Kæmpetårnets sydmur så svækkede, at det halve tårn styrtede ned og knuste de overliggende rum og Slotskirken. Rummet henstod i det efterfølgende århundrede under åben himmel, indtil Kæmpetårnets genopførelse omkring 1935.
Ved Kirkesalens restaurering i slutningen af 1970’erne er kirken ikke søgt genskabt. Rummets fire vægge er de eneste rester af fordums pragt. I stedet er det ved restaureringen forsøgt at antyde rummets oprindelige arkitektur i belysningen og gulvet.
Hovedskibet er markeret med stengulvet og med de tre store stjerneformede lysekroner, mens gallerier og arkader er markeret med trægulvet langs de tre vægge; gadelygterne antyder de murpiller, der bar hvælv og galleri.
Rummet er ikke længere indviet som kirkerum, men tjener museumsmæssige og kulturelle formål, først og fremmest udstillinger og koncerter. Det er også muligt at blive viet i Kirkesalen.
