Preußens Niederlage bei Jena und Auerstedt 1806 schlug auch auf die Berliner Garnisonkirche zurück. Nach Napoleons Einzug in Berlin wurde die Kirche zu einem Heu- und Branntweinmagazin zweckentfremdet. Damit nicht genug, wurden in der Gruft auf der Suche nach Trophäen die Särge erbrochen und geplündert. Die Fahnen aus den Schlesischen Kriegen hatte man vor den Franzosen versteckt. Das 19. Jahrhundert darf für die Kirche als das Jahrhundert der Umbauten bezeichnet werden. Nach den großen Umbauten von 1817, 1863 und 1900 präsentierte sich die Kirche ihrem Besucher jeweils in neuem Antlitz.
Nach 1815 war sie im Stile des Schinkelschen Klassizismus gestaltet und durch ein kostbares Geschenk des Kirchenpatrons Friedrich Wilhelm III. bereichert worden - das Altargemälde von Karl Begas "Christus am Oelberge". Der König ordnete 1822 auch die Anbringung vergoldeter Kreuze aus Eisen auf den Giebelseiten des Daches an und entschied 1835 über Details der

Aufhängung eines zweiten Altargemäldes, das er der Kirche geschenkt hatte.
1863 wurde das Kircheninnere durch die Geheimen Oberbauräte Friedrich August Stüler und August Ferdinand Fleischinger verändert und erneuert.
Auf Stülers Pläne geht auch der Einbau eines Altartisches aus den Jahren 1853/54 zurück, der als eine der wenigen steinerne Zeugen der wechselvollen Geschichte der Kirche heute im Lapidarium auf dem Alten Garnisonfriedhof zu sehen ist - leider ohne die steinernen Originalsäulen.
Die grauweiße Tischplatte besteht aus schlesischem Marmor (Großkunzendorf in Schlesien), die roten Innenfelder der Spiegel aus französischem Marbre du Roi (Villefranche-de-Conflent, Departement Pyrenées-Orientales) und die grünen äußerem Rahmen der Spiegel aus niederschlesischem "Gabbro" (Zobtenberg, Sudetenvorland).
Die Kirche erfuhr, wiederum auf Befehl ihres Patrons, am Ende des Jahrhunderts einen völligen Umbau.
Adolph Menzel sollte unverhofft Gelegenheit bekommen, einige Helden aus der Zeit Friedrichs des Großen persönlich zu Angesicht zu bekommen. Im Jahre 1873 öffnete der Kirchenvorstand in Menzels Anwesenheit viele der 900 Särge in der Gruft zur Feststellung der Namen. In einem Sarg wurde ein preußischer Feldmarschall vollkommen konserviert vorgefunden, mit Haupthaar sowie dem Schwarzen Adlerorden auf der Brust. Menzel sagte sofort: "Das ist Keith, den erkenne ich an der Ähnlichkeit!"

Mehrfach muß der Künstler in jenem Jahr die Kellertreppe, die von der Seite der Predigerhäuser zum Gewölbe führte, hinab gestiegen sein. An den geöffneten Särgen fertigte er Bleistift-Studien von Leichen und Uniformen, die sich in der Gruft über mehr als ein Jahrhundert zum Teil völlig erhalten hatten.
Seit der Mitte des 19. Jahrhunderts war die Garnisonkirche wieder stärker in das öffentliche Leben getreten. Garnisonprediger Friedrich Adolph Strauß, von 1858 bis 1869 im Amt, konnte in der Kirche wiederholt Mitglieder der königlichen Familie begrüßen. Den Dankgottesdiensten nach den Kriegen Preußens gegen Dänemark und Österreich wohnte Wilhelm I. persönlich bei. Beginnend in den dreißiger Jahren, erwies sich die Garnisonkirche wegen ihrer Orgel und Akustik als begehrte Bühne für Musiker aus Berlin und anderen deutschen Städten.

Garnisonprediger Emil Frommel (1828-1896) war Sohn des Direktors der großherzoglich-badischen Galerie in Karlsruhe. Als Student der Theologie nimmt Frommel an den revolutionären Ereignissen 1848 als Burschenschaftler teil, distanziert sich aber im Herbst von der Bewegung. Auf Empfehlung eines Freundes wird Frommel als Prediger der Gardedivision nach Berlin geholt. Im Februar 1870 bezieht er das Garnisonpfarrhaus in der Neuen Friedrichstraße. Im Juli gingen die Gardedivisionen ins Feld. Nach dem Sieg bei Wörth drängte auch Frommel die Vorgesetzten, ihn an die Front zu schicken. Er wird Soldat, geht an die Front ins Elsaß. Nach der Kapitulation Straßburgs hält er den Gedenkgottesdienst in der Thomaskirche. Auf eigenen Wunsch bleibt er in Straßburg und wird zum Garnisonpfarrer von Straßburg ernannt. Frommel, geschmückt mit dem Eisernen Kreuz, hielt im Juni 1871die Predigt beim Dankgottesdienst in Anwesenheit des Kaisers in der Garnisonkirche. 1871 ist Kirchentag in der Garnisonkirche: die Oktober-Konferenz. Frommel kam am ersten Tag zu Wort, auf besonderen Wunsch des Kaisers. Unter Frommel erlebt die Garnisonkirche ab 1872 einen Besucherzuwachs, besonders von Seiten der Offiziersfamilien der Garnison.
Auch zu Kaiser Wilhelm II. sind die Beziehungen Frommels eng. 1890 nimmt er auf Weisung des Kaisers als Komittee-Mitglied an der Reichs-Schulkonferenz teil, einberufen zur Bekämpfung des Sozialismus und der Reste der humanistischen Bildung, und ist dort einer der härtesten Verfechter des nationalen Gedankens und einer "Reform" des Schulsystems.

Als "Volksschriftsteller" wird Emil Frommel bekannt und berühmt, seine Themen sind die Kriegserlebnisse und das einfache, bescheidene Leben, die Abkehr von Utopien, das Sich-Abfinden mit den Bedingungen des Alltags. Sein Wunsch war es gewesen, auf dem Garnisonfriedhof ein Kruzifix gesetzt zu bekommen. Der Leipziger Bildhauer Trebst führte es in Carrara-Marmor aus.