Die Stadtpfarrkirche Mariä Himmelfahrt prägt das Stadtbild am Marienplatz – geplant vom Weilheimer Künstler Hans Krumpper, Bronzebildhauer am Münchner Hof. Der heutige barocke Bau entstand ab 1624. Der 46 Meter hohe Turm erhielt nach einem Blitzeinschlag 1573 ein Oktogon samt welscher Haube – in der heutigen achteckigen Form.

Ein architektonisches Juwel ist auch die Friedhofskirche St. Salvator und Sebastian. 1449 erbaut, steht sie auf einem ehemaligen Pestfriedhof am damaligen Stadtrand. Der achteckige Zentralbau symbolisiert göttliche Ordnung und zählt zu den kunsthistorisch bedeutendsten Sakralbauten Weilheims und Bayerns.

Einen stilistischen Kontrast bieten die Heilig-Geist-Kirche, die 1826/27 im Stil des Klassizismus umgestaltet wurde, sowie die Evangelische Apostelkirche mit dem wohl steilsten Spitzhelm Bayerns.