Die Karlskirche ist eine einzigartige architektonische Kuriosität, eine Mischung aus antiken griechischen und römischen Elementen mit byzantinischen, Renaissance- und Barockstilen. Im Auftrag des habsburgischen Kaiserhofes zur Erfüllung eines religiösen Gelübdes sollten seine symbolischen Details auch den historischen Anspruch Wiens als zeitliches Zentrum der Christenheit stärken.
Im frühen 18.Jahrhundert wurde Mitteleuropa vom letzten großen Ausbruch der Schwarzen Pest heimgesucht. Der heilige römische Kaiser Karl VI. schwor, eine Kirche zu bauen, die dem heiligen Carlo Borromeo gewidmet war — verehrt für die Betreuung der Mailänder Pestopfer im 16. Nach der Pest wurde die neue Kirche 1713 offiziell angekündigt.
Die Kirche wurde vom Hofarchitekten Johann Bernard Fischer von Erlach entworfen, dessen barocke Architektur den Geschmack des Habsburgerreiches tiefgreifend beeinflusste und prägte. Von Erlachs ehrgeiziger Entwurf konzentriert sich auf einen Portikus im antiken griechischen Tempelstil, flankiert von zwei Säulen, die der Trajanssäule in Rom nachempfunden sind. Die Zwillingssäulen verweisen auf den Tempel Salomos sowie auf die Säulen des Herkules (ein Symbol, das Karl V. für das Heilige Römische Reich übernahm) und erinnern zusammen an das Pantheon der Antike. Die Säulen zeigen Reliefs des italienischen Bildhauers Lorenzo Mattielli und zeigen Szenen aus dem Leben des heiligen Borromeo. Die Kuppel erinnert an die von St. Petersdom, unterscheidet sich aber bemerkenswert darin, dass die Basis ein längliches Ellipsoid ist.
Am Hauptaltar zeigt eine Szene die Himmelfahrt des hl. Über der Skulpturengruppe ist ein Kreis aus Engeln und Sonnenstrahlen vor einer Lichtquelle angeordnet, die ein ähnliches Design wie im Petersdom widerspiegelt. Das Fresko der Kuppel wurde von Johann Michael Rottmayr aus Salzburg und Gaetano Fanti aus Bologna gemalt und zeigt eine Fürsprache des heiligen Borromeo — unterstützt von der Jungfrau Maria —, in der er die Heilige Dreifaltigkeit auffordert, die Pest in Wien zu beenden.