La Karlskirche — officiellement l'église Saint-Charles, ou St. Charles's Church — s'élève à la lisière sud de la Karlsplatz comme l'un des édifices architecturalement les plus ambitieux de toute l'Europe. L'empereur Charles VI la fit construire en 1713 après avoir survécu à la dernière et plus dévastatrice épidémie de peste de Vienne, prononçant un vœu public d'ériger une église dédiée à saint Charles Borromée (1538–1584), archevêque de Milan devenu le saint patron des victimes de la peste grâce à son dévouement auprès des mourants lors de l'épidémie milanaise des années 1570. Le fait que le saint et l'empereur partageaient le prénom « Charles » rendait cette dédicace d'autant plus significative. Johann Bernhard Fischer von Erlach remporta le concours architectural et posa la première pierre en 1716. Il mourut en 1723, l'église inachevée ; son fils, Joseph Emanuel Fischer von Erlach, acheva la construction en 1737 avec quelques modifications aux plans d'origine.
Le projet est une collision délibérée de langages symboliques. Le portique d'entrée imite la façade d'un temple grec classique, tandis que deux colonnes indépendantes de 33 mètres — directement inspirées de la colonne Trajane de Rome — flanquent le portail. Ces colonnes spiralées sont enveloppées de sculptures en bas-relief continues réalisées par Lorenzo Mattielli, représentant des scènes de la vie de saint Charles Borromée, et font également office de symboles des colonnes d'Hercule, évoquant le rayonnement mondial de la puissance impériale des Habsbourg. Au-dessus de tout, un dôme ovale de 72 mètres domine la ligne d'horizon de Vienne — une forme elliptique techniquement audacieuse pour son époque et visuellement saisissante encore aujourd'hui. La fresque du dôme intérieur fut peinte par Johann Michael Rottmayr entre 1725 et 1730, représentant l'intercession de saint Charles Borromée, et couvre environ 1 000 mètres carrés de plafond incurvé. Les retables des chapelles latérales furent réalisés par Daniel Gran, Sebastiano Ricci et Jakob van Schuppen — un véritable panthéon de la peinture européenne du début du XVIIIe siècle.
L'une des expériences de visite les plus insolites de Vienne est l'ascenseur panoramique installé à l'intérieur du dôme lui-même. Un ascenseur contemporain en verre et acier s'élève à travers l'intérieur de la coupole, amenant les visiteurs à portée de main des fresques de Rottmayr, puis jusqu'à une plateforme offrant des vues dégagées sur la Ringstrasse, le Staatsoper et les Alpes par temps clair. C'est une occasion rare d'étudier la peinture de plafond baroque non pas depuis 20 mètres en contrebas, mais face à face. L'église accueille également des concerts en soirée — les Quatre Saisons de Vivaldi figurent régulièrement au programme —, faisant d'elle autant une salle de concert qu'un lieu de culte.
La Karlskirche est bordée par le bassin réfléchissant du Resselpark, conçu au XXe siècle pour refléter la façade, et se trouve à deux pas du Wien Museum et du Musikverein de Vienne. L'entrée dans l'église et l'accès à l'ascenseur du dôme sont payants ; arrivez tôt en semaine pour éviter les groupes touristiques. L'église demeure une paroisse catholique romaine active, aussi est-il demandé de s'habiller modestement et de respecter les offices en cours. Les lignes de métro U1, U2 et U4 convergent toutes à la station Karlsplatz, rendant l'accès aisé depuis n'importe quel point du centre-ville.
