Arkitekten Carl Oscar Möller (1857–1933) hör till de gestalter som formade svensk kyrkoarkitektur under slutet av 1800-talet. Han ritade ett stort antal kyrkor och restaurerade många äldre kyrkobyggnader runt om i landet. Bland hans verk intar Gustaf Adolfskyrkan i Stockholm en särskild plats. Kyrkan, som ligger mitt i Gustaf Adolfsparken på Östermalm, är ett tydligt exempel på Möllers arkitektoniska ideal och på den kyrkoarkitektur som växte fram i Sverige under denna period.
Carl Möller föddes i Malmö 1857 och utbildade sig i Stockholm vid Slöjdskolan och därefter vid Konstakademien. Efter studierna genomförde han en längre resa i Europa där han studerade arkitektur i flera länder, bland annat i Paris vid École des Beaux-Arts. Där mötte han de historiserande ideal som kom att prägla mycket av 1800-talets arkitektur. När han återvände till Sverige etablerade han sig i Stockholm och började arbeta vid Överintendentsämbetet, där han så småningom gjorde karriär och senare blev generaldirektör för Byggnadsstyrelsen. Samtidigt var han verksam som praktiserande arkitekt och kom att rita ett stort antal kyrkor, skolor och offentliga byggnader.
Det var under denna period som Carl Möller fick uppdraget att rita en ny garnisonskyrka för Svea livgarde i Stockholm. Resultatet blev Gustaf Adolfskyrkan, som uppfördes mellan 1890 och 1892 i den norra delen av Gustaf Adolfsparken på Östermalm. Kyrkan placerades mitt i parkmiljön och fick därigenom en framträdande plats i stadsbilden.
Byggnaden utformades av Carl Möller i nygotisk stil, en stil som vid denna tid ofta användes i kyrkoarkitektur och som hämtade inspiration från medeltidens gotiska kyrkor. Kyrkans arkitektur präglas av tydliga vertikala linjer och av stora rosettfönster i både västgaveln och kormuren, vilka släpper in ljus i kyrkorummet och förstärker byggnadens monumentala uttryck. Interiören fick sin konstnärliga utsmyckning av konstnären Agi Lindegren, en av de främsta dekorationsmålarna i svenska kyrkor under denna tid.
Kyrkan uppfördes ursprungligen som garnisonskyrka för Svea livgarde. En stor del av arbetet med murning och träkonstruktioner utfördes av regementets egna soldater, vilket gav byggnaden en tydlig koppling till det militära förband som skulle använda den. Kyrkan fick sitt namn efter den svenske kungen Gustav II Adolf.
Invigningen ägde rum den 6 november 1892, på årsdagen av kungens död i slaget vid Lützen. Högtiden förrättades av biskop Gottfrid Billing och ägde rum i närvaro av kung Oscar II, kronprins Gustaf samt prinsarna Carl och Eugen. Gustaf Adolfskyrkan kom därefter att fungera som garnisonskyrka för Svea livgarde under flera decennier.
Kyrkan ägdes under denna tid av officerskåren vid Svea och Göta livgarde och användes för gudstjänster, högtider och ceremonier knutna till regementet. Men förutsättningarna förändrades under 1920-talet. Efter ett riksdagsbeslut 1925 upphörde i praktiken den organiserade själavården vid de militära förbanden, och 1928 förlorade Gustaf Adolfskyrkan sin roll som garnisonskyrka. Kyrkans framtid blev då osäker och under en period diskuterades både rivning och ombyggnad för andra ändamål, bland annat biograf. Under några år hyrdes byggnaden i stället ut till Protestantiska episkopalförsamlingen.
När nya bostadsområden växte fram på Gärdet norr om Valhallavägen under 1930-talet fick kyrkan åter en naturlig funktion i stadens kyrkoliv. Oscars församling började använda kyrkan 1938 och under 1960-talet köptes den formellt av församlingen. I samband med detta genomfördes en restaurering av kyrkorummet åren 1967–1968 under ledning av arkitekterna Björn Linn och Erik Helenius.
I dag tillhör Gustaf Adolfskyrkan Hedvig Eleonora och Oscars församling. Byggnaden står kvar som ett tydligt exempel på Carl Möllers kyrkoarkitektur och på den epok då nya kyrkor uppfördes i takt med att Stockholm växte. Genom sin placering i Gustaf Adolfsparken och sin nygotiska gestaltning bär kyrkan fortfarande spår av den arkitektoniska vision som Carl Möller gav den i början av 1890-talet.