Als der gerade einmal 18 Jahre alte Johann Sebastian Bach davon gehört hatte, dass in Arnstadt eine neue Orgel gebaut wurde, bewarb er sich als Organist. Als die Kirche noch „Neue Kirche“ hieß, war sie Bachs erste Organistenstelle. Zum 250. Geburtstag des Komponisten wurde sie 1935 in „Bachkirche“ umbenannt.
Ein Stadtbrand im Jahr 1581 hatte die ursprüngliche Bonifatiuskirche zerstört, worauf auf ihren Grundmauern die „Neue Kirche“ als barocker Saalbau errichtet wurde. Im Jahr 1703 fügte Orgelbaumeister Johann Friedrich Wender aus Mühlhausen eine Orgel in die Kirche ein. Der 18-jährige Bach nahm die Orgel ab und prüfte sie. Dabei überzeugte Bach mit seinem Spiel so sehr, dass er in Arnstadt seine erste Anstellung als Organist erhielt. Im Orgel- und Cembalo-Spiel hatte er bereits eine solche Meisterschaft entwickelt, dass er mehr verdiente als alle Organisten vor ihm.
Neben dem virtuosen Spiel entwickelte er hier auch sein kompositorisches Talent. Er schrieb Kantaten und Fugen. Für eine Studienreise nach Lübeck nahm Bach vier Wochen Urlaub, blieb aber fast vier Monate. Nach der Rückkehr fügte Bach seinem Orgelspiel immer mehr Improvisationen ein. Es kam zu Beschwerden und Streitigkeiten mit der Stadt, die Bach bewogen, auf eine neue Stelle in Mühlhausen zu wechseln.
Die Bachkirche (Johann-Sebastian-Bach-Kirche) in Arnstadt ist während der Sommermonate von Montag bis Sonntag von 11 bis 15 Uhr geöffnet.