Die Peterskirche ist älter als die Stadt Heidelberg selbst. Das Gebiet, auf dem die Kirche steht, gehörte im frühen Mittelalter dem Bistum Worms. 1225 gab der Wormser Bischof dieses Gebiet dem Pfalzgrafen zum Lehen. Damit konnte sich von dieser Stelle aus die Stadt Heidelberg als künftiges pfälzisches Machtzentrum ausbreiten.

Bevor Kurfürst Ruprecht III. um 1400 die heutige Heiliggeistkirche erbauen ließ, war die Peterskirche bereits Pfarrkirche der Stadt Heidelberg. Als die Heiliggeistkirche im 14. Jahrhundert an ihre Stelle trat, übergab Ruprecht III. die Peterskirche der Universität. In der Peterskirche wurden danach verschiedene Professoren der Universität Heidelberg, aber auch kurfürstliche Hofleute beigesetzt. An der Südfassade der Kirche sind an den Außenwänden entsprechende Grabmale zu sehen, zum Beispiel das Grabmal Richard Rothes (1799–1867), eines Heidelberger Professors für Theologie.