Trojlodní bazilika se díky svým mimořádně velkým rozměrům (75 m délky, 31 m šířky, 27,5 m výšky) řadí k největším chrámům v Praze. Na stavbu kostela ve stylu pozdně románské baziliky se pořádala veřejná sbírka, do které přispěl i císař Ferdinand I. Dobrotivý a císařovna Karolína. Kostel byl vysvěcen 18. Za hradbami Nového Města pražského, na někdejším Špitálském poli, v blízkosti vojenské Invalidovny, vyrostlo po roce 1817 předměstí Prahy, kterému se na počest císařovy manželky Karolíny Augusty začalo říkat Karlín.
Po odbourání pražských hradeb se jeho zástavba rychle rozrůstala a bylo jen otázkou času, kdy se podaří získat finance na výstavbu hlavního katolického chrámu této oblasti - kostela svatého Cyrila a Metoděje. Podle návrhu architekta Karla Rössnera, profesora vídeňské akademie, a českého architekta Vojtěcha Ignáce Ullmanna vznikla v letech 1854-1863 monumentální novorománská bazilika podle vzoru raně středověkých kostelů z tesaných kamenů.
Slavnosti spojené s poklepáním a svěcením základního kamene se zúčastnil dokonce i mladý císařský pár: František Josef I. Průčelí chrámu oslovuje kolemjdoucí bohatou zdobností. Čeněk Vosmík vytvořil sochy Krista a deseti zemských patronů umístěných pod rozetou. V tympanonu nad centrálním vchodem je pak postava Ježíše Krista doprovázena klečícími slovanskými světci Cyrilem a Metodějem. Interiér kostela nebyl zdaleka hotov při vysvěcení chrámu a ještě dlouho poté práce pokračovaly.
V podstatě byla výzdoba provedena ve dvou etapách a dokončena až na samém konci 19. století. Na části nástěnných maleb, kterým vévodí monumentální postava žehnajícího Krista v mandorle, se podíleli zejména Josef Matyáš Trenkwald a Gustav Vacek. Drobné obrazy světců na bočních oltářích maloval Josef Mánes. Na bohaté výzdobě se však podílelo mnoho dalších autorů.

Chrám, který nikdo nestavěl
Interiér kostela je výsledkem postupné výstavby a dokončení během 19. století, kdy se působení řady umělců promítlo do celkové harmonií prostoru a bohaté ikonografie.
Širé exteriérové fasády a rozměry baziliky podtrhují význam místa, kde Karlín vznikl jako nová pražská čtvrť a centrální chrám této oblasti.
| Rozměry baziliky | Roky výstavby | Architekti |
|---|---|---|
| 75 m délky, 31 m šířky, 27,5 m výšky | 1854-1863 | Karel Rössner, Vojtěch Ignác Ullmann |