Syyskuun 5. päivää 1910 voidaan pitää Tarton Paavalin seurakunnan syntymäpäivänä. Sinä päivänä tuli Tarton Marian seurakunnan kaupunginosaston papiksi Arnold Viktor August Habicht. Seurakunnan säännöt vahvistettiin 28. lokakuuta 1911. Seurakunnan nimi – Tarton Paavalin seurakunta – tuli voimaan tammikuun lopulla vuonna 1912. Seurakunta sai käyttöönsä Marian kirkon, jossa se toimi syksyyn 1917 saakka. Seurakunnan perustamisen yhteydessä syntyi myös ajatus kirkon rakentamisesta.
Tammikuussa 1911 Tarton kaupunginhallitus päätti luovuttaa Tarton Paavalin seurakunnalle Riiankadulla sijaitsevan tontin. Kirkon suunnittelu ja arkkitehdin etsintä aloitettiin heti rakennuspaikan saamisen jälkeen. Käytiin Riiassa katsomassa tuolloin vastavalmistunutta Pyhän Gertrudin kirkkoa. Pidettiin neuvotteluja sen arkkitehdin Wilhelm von Strickin kanssa. Käännyttiin myös suomalaisen arkkitehdin Eliel Saarisen puoleen. Viimeksi mainittu laati kirkon rakennussuunnitelman ja kävi henkilökohtaisesti sitä esittelemässä Tartossa 21. joulukuuta 1911.
Eliel Saarinen aloitti kirkon suunnittelutyöt joulukuussa 1911. Kirkko rakennettiin Saarisen vuonna 1913 valmistuneen projektin mukaan. Siinä rakennus muodostui kolmesta osasta: tontin takaosassa sijaitsevasta kirkosta ja kahdesta siihen yhdistetystä, katua vasten sijaitsevasta sivurakennuksesta, joiden väliin jäi kunniapiha. Jokseenkin symmetrisen ratkaisun päämassan muodosti keskimmäinen osa, kirkkosali, jonka merkitystä ja funktiota korosti torni.
Sivurakennukset oli yhdistetty päärakennukseen toisen kerroksen kautta. Oikeanpuoleiseen sivurakennukseen suunniteltiin kanslia ja seurakunnan työntekijöiden asuntoja, vasemmanpuoleiseen sivurakennukseen seurakunnan työtiloja. Paavalin kirkon kahdesta sivurakennuksesta rakennettiin valmiiksi vain vasemmanpuoleinen. Kirkon ja seurakuntaelämään liittyvien muiden rakennusten yhdistäminen oli 1900-luvun alussa uusi ja harvinainen ilmiö, ensimmäiset sentyyppiset kirkot rakennettiin Saksaassa vasta 1800-luvun lopulla.
Luoteis-kaakkoissuuntaisen hallikirkon rakenne oli pohjapiirustukseltaan perinteisen symmetrinen. Pitkänomaisen keskilaivan katkaisi varsin leveä yksilaivainen poikkilaiva. Kuoriosa päättyi esiintyöntyvään puolipyöreän apsisin kaltaiseen alttariosaan. Näin kirkkosali sai latinalaisen ristin muodon, joka jäi kuitenkin kummallakin puolella alttaria sijainneiden aputilojen takia takaa huomaamattomaksi.
Tarton Paavalin kirkko vihittiin käyttöön 1. lokakuuta 1917.
Paavalin kirkko rakennettiin sodan ja vallankumousten aikana. Käyttöön vihitystä kirkosta puuttuivat alttari, tornikellot, urut, kirkko oli vailla koristeita ja rappausta.
Alttariosa suunniteltiin vuosina 1923–1924 uudestaan. Muutostyöt alkoivat alttariveistoksen hankkimisesta kuoriosaan. Amandus Adamson (1855–1929) veisti alttariveistoksen Carraran marmorista vuonna 1922 Italiassa. Veistos Tulkaa minun luokseni, kaikki te työn ja kuormien uuvuttamat vihittiin 17. maaliskuuta 1923. Se kuvasi Jeesusta, joka oikealla kädellään koskettaa Maria Magdaleenaa ja vasemmalla kädellään sokeaa kerjäläistä Jerikon tiellä – toista sydänsurun ja syntikuorman alta vapauteen halajavan sielun symbolina ja toista ruumiinvaivoista kärsivän ruumiillistumana. Veistos oli luonnollista kokoa suurempi – ilman jalustaa 3,5 metrin korkuinen.
Arkkitehti Paul Mielberg laati vuonna 1923 alttaritilan uuden suunnitelman, jonka sävy oli tummempi. Työ valmistui vuonna 1924. Ikkunoiden umpeen muuraaminen todennäköisesti ei kuitenkin riittänyt, koska veistoksen paremmaksi esilletuomiseksi hankittiin lisäksi sähkövalaistus.
Kirkon tornikellot vihittiin 13. joulukuuta 1923. Ne valmistettiin Bochumissa Ruhrin alueella. Isompi kello (dis), nimeltään Minä olen huutavan ääni painoi 1200 kg ja pienempi kello (fis), Minun suuni julistaa sinun uskollisuuttasi, ylistää sinua päivästä päivään, painoi 800 kg. Keskuslämmitys asennettiin vuonna 1924, mitä varten oli tehty patterisyvennykset jo vuonna 1917. Samana vuonna suurennettiin myös vuonna 1917 ostettuja urkuja.
Koska kummankaan sivurakennuksen rakentamisella ei tuntunut olevan tulevaisuutta, Tarton apulaiskaupunginarkkitehti Artur Kirsipu piirsi vuonna 1931 vasemman sivurakennuksen uusiksi. Saarisen suunnittelemien seurakuntatilojen sijaan Kirsipu suunnitteli alakertaan kanslia- ym. tilat, toiseen kerrokseen kirkkoherran asunnon ja kolmanteen kappalaisen asunnon. Sivurakennus luovutettiin seurakunnalle 4. marraskuuta 1932.