Kościół znajduje się w centrum miasta, na zbiegu trzech ulic: Sądowej, Orlej i Pocztowej, nad jeziorem Zamkowym. Dojazd od ulicy Kilińszczaków ulicą Pocztową lub Kościuszkowców. W bezpośrednim sąsiedztwie znajduje się Muzeum Ziemi Wałeckiej.

Obecny kościół parafii św. Antoniego został wybudowany w latach 1900–1903 jako świątynia ewangelicka.

Parafię ewangelicką w Wałczu utworzono w 1793 roku, wówczas na nabożeństwa przeznaczone górne piętro ratusza. Nowy kościół na potrzeby ludności niemieckiej, będącej w większości wyznania ewangelickiego, wybudowano w 1824 roku. Kościół ten szybko okazał się zbyt ciasny ze względu na szybki przyrost ilości mieszkańców, więc w 1843 roku odbyło się poświęcenie nowej świątyni ewangelickiej. Liczba ewangelików powiększała się z roku na rok, wkrótce znowu okazało się, że istniejąca świątynia jest zbyt mała, przystąpiono do budowy kolejnej. We wrześniu 1903 roku został poświęcony nowy kościół nad jeziorem Zamkowym.

Świątynię zaprojektowano w stylu neogotyckim, ma ona ciekawie rozbudowaną bryłę i utrzymane w jednorodnym wystroju wnętrze. Usytuowano ją w południowej części miasta, u nasady półwyspu, na trójkątnym, wysoko wyniesionym placu, wzmocnionym murem oporowym na kamiennej podmurówce.

Kościół zbudowano z cegły ceramicznej przy użyciu wątków krzyżowego i główkowego, na zaprawie wapiennej, wznosząc go na planie krzyża, z prostokątną nawą przeciętą szerokim transeptem. Od wschodu dostawiono do nawy prostokątne prezbiterium i niewielkie zakrystie po obu jego bokach. Od zachodu wybudowano zaś smukłą, czterokondygnacyjną wieżę, nakrytą ostrosłupowym hełmem, umieszczając w niej dzwony. Bryła kościoła opięta jest przyporami, została też urozmaicona  okrągłymi klatkami schodowymi, wiodącymi na poziom empor bocznych, oraz osobną klatką schodową na wieżę.

Wnętrze kościoła tworzy przestrzeń niejednolitą, rozczłonkowaną filarami oraz zróżnicowanymi typami stropów. W transepcie umieszczono empory dla wiernych, a po zachodniej stronie nawy wysoką emporę organową. Całość otwiera się wysokim łukiem tęczowym na prezbiterium, przykryte sklepieniem gwiaździstym i rozświetlone wielobarwnym światłem rozety, wypełnionej witrażem z wyobrażeniem Chrystusa Dobrego Pasterza. Witraż wygląda szczególnie pięknie, gdy podświetlają go promienie słoneczne. Nawę główną okrywa drewniane sklepienie kolebkowe. Na emporze zachodniej ustawiono neogotyckie organy o dwukondygnacyjnym prospekcie, oświetlone potężnymi, kutymi z żelaza świecznikami. Stropy o profilowanych krawędziach belek, ozdobiono malowaną dekoracją roślinną i geometryczną. W prezbiterium umieszczony został neogotycki, trójosiowy ołtarz - obecnie pozostał tylko krucyfiks oraz fragmenty, z których wykonano ołtarze boczne (MB Ostrobramskiej i Miłosierdzia Bożego). Jednolitą kompozycję wyposażenia całości dopełniły neogotyckie ławy i chrzcielnica wykonana z mosiężnej blachy, potężne metalowe żyrandole oraz pięknie wykonane drzwi wejściowe z metalowymi eklektycznymi okuciami. W wieży kościoła znajdują się oryginalne żelazne dzwony z 1918 i 1923 roku. W czasie działań wojennych kościół znacznie ucierpiał, uszkodzone zostały organy i okna, ślady kul widoczne były wewnątrz budynku na ścianach i drewnianych ławkach, zwłaszcza w emporze organowej. Pocisk pozostawił również głęboki ślad na frontowej ścianie wieży kościelnej.

Po zakończeniu II wojny światowej nastąpiła wymiana ludności miasta. Do Wałcza już w kwietniu 1945 roku przybyli repatrianci ze wschodnich kresów dawnej Rzeczpospolitej, z Syberii i centralnej Polski, świątynia przeszła w użytkowanie wiernych wyznania rzymskokatolickiego. W związku z tym kościół 16.06.1946 r. został konsekrowany. Wraz z nowymi parafianami pojawił się w kościele cudowny obraz św. Antoniego, w srebrnej koszulce, pochodzący z XVIII wieku. Na koszulce wygrawerowana jest inskrypcja: "Racz przyjąć wotum Cudowny Antoni, a mnie grzesznika obroń od złej toni”. W okresie Bożego Narodzenia w prawej nawie bocznej odsłaniana jest bardzo duża, ciekawie wykonana, wieloelementowa ruchoma szopka projektu i autorstwa o. Jerzego Stopy OFM Cap, znanego twórcy wielu szopek w parafiach o.o. kapucynów w Polsce, Austrii i we Włoszech.