Die Reinoldikirche ist heute eine dreischiffige, dreijochige romanische Basilika mit romanischem Querhaus. Im Osten schließt sich an die Vierung ein zweijochiger gotischer Saalchor mit Apsis an, der das Langhaus an Höhe überragt. Seine Raumwirkung wird durch die Vertikale der Lanzettfenster bestimmt. Eine Betonung der Horizontale geschieht durch die zweifachen Gliederungen der Fenster.
Der Chor wird von außen durch schmale Strebepfeiler gestützt. Zwischen Querhaus und Chor befindet sich im Norden die Sakristei. Der im Westen stehende Turm (112 m) galt wegen seiner Höhe einst als „Wunder Westfalens“. Er stürzte mehrfach ein und resultiert in seiner heutigen Form aus Umbaumaßnahmen v.a. des 17. Jahrhunderts. In ihrer heutigen Gestalt ist die Reinoldikirche das Ergebnis des Wiederaufbaus nach dem Zweiten Weltkrieg.
Die Baugeschichte der Reinoldikirche lässt sich bis ins späte Mittelalter nur hypothetisch in der Zusammenschau von archäologischen Grabungen und den erst nach dem Stadtbrand von 1231/32 wieder überlieferten schriftlichen Quellen rekonstruieren.
Von einer Ursprungskirche, die die Dortmunder Chronisten ins 9. Jahrhundert datieren, existieren keine Grabungsfunde, wohl aber von der vielleicht als Pfalzkapelle dienenden Kirche des 10. Jahrhunderts. Diese war eine kleine Saalkirche mit Querschiff und halbrunder Apsis. Es ließen sich bautypologische Parallelen zur Kölner Kirche St. Pantaleon und zum Soester Dom St. Patroklus für diese verschwundene Kirche erkennen. Sie wurde bei Kriegsunruhen um 1060 (teilweise?) zerstört und wahrscheinlich mit neuer Außenkrypta wieder errichtet, um die vielleicht 1065 nach Dortmund gebrachten Reinold-Reliquien aufzunehmen. Diese, nun unter dem Patrozinium des hl. Reinold stehende Pfarrkirche, wurde wahrscheinlich bei Kämpfen in den Jahren 1113 bis 1115 wiederum beschädigt oder zerstört und anschließend neu aufgebaut, wobei man nun die Krypta ummauerte.
Der Stadtbrand von 1231/32 zerstörte die Kirche ein drittes Mal. Ihr Wiederaufbau setzte zwischen 1233 und 1235 ein. Aus dieser Bauphase stammen das heute noch bestehende (bzw. nach dem Zweiten Weltkrieg wiederaufgebaute) Lang- und das Querhaus, die um 1260 vollendet wurden, wobei sich das Langhaus in der Anlage mit Riesenarkaden an dem des Doms zu Münster orientiert.
Von 1421 bis 1450 ließ der Rat vom Dortmunder Bürger und Stadtbaumeister Roseer, der wahrscheinlich aus den Niederlanden stammte, den erhöhten Saalchor und die Sakristei (1446) neu errichten. Die Chorarchitektur wird in ihrer Wirkung durch die großen Lanzettfenster bestimmt. Damit steht der Chor in der Tradition der Pariser Ste. Chapelle und des Aachener Münsters, aber auch z.B. der Klosterkirche St. Andreas in Köln und des dortigen Doms, deren Chöre ebenfalls als kostbare Hüllen für die in ihnen aufbewahrten und verehrten Reliquien errichtet worden waren.
Neben dieser Funktion, dem Stadt- und Kirchenpatron Reinold eine möglichst prächtige Heimstatt und den Bürgern einen Ort der Begegnung (heilige Messe, Wallfahrten, Besuche, Gebete, Verträge etc.) mit ihm, Gott und allen anderen hier verehrten Heiligen zu geben, erwies sich der Bau auch als politisches und sozio-kulturelles Instrument der Bürgerschaft: Durch die Anlage des Chores als großen Schmuckraum, die gezielte Übernahme von Bauformen aus der Kathedralbaukunst und konkurrierend-verbündeten Städten, wie Soest (Chor der Kirche St. Maria zur Wiese) erklärte sich Dortmund selbst zu einem machtvollen kulturellen und politischen Zentrum innerhalb der Erzdiözese Köln und innerhalb des Kulturraums der europäischen Hanse.
Der 1443 von Meister Roseer begonnene mächtige Turm orientierte sich an dem der Soester Patroklikirche. Er wurde 1520 vollendet. Nach einem Einsturz errichtete man von 1661 bis 1671 den Turm neu und fügte die heute wiedererstellte Zwiebelkuppel hinzu. Im Zweiten Weltkrieg wurde die Kirche in den Jahren 1943/44 bis auf einige Außenmauern zerstört. Der Wiederaufbau in den Jahren 1947 bis 1957 geschah unter Leitung von Herwarth Schulte.
