Gründe für den Bau der Kirche
Der Bau der St. Willibaldskirche in den Jahren 1869-1971 war vor allem durch den raschen Anstieg der Zahl der Katholiken in Weißenburg notwendig geworden. Von 1860 bis 1872 stieg die Zahl der Katholiken von 156 von 470 und so lag der Bevölkerungsanteil der Katholiken zur Zeit des Kirchenbaus bei acht bis neun Prozent. Im Jahre 1871 hatte Weißenburg 5148 Einwohner. Mehrere Versuche, in der Stadt bereits vorhandene Kirchen (Karmeliterkirche, Spitalkirche) bzw. einen Bauplatz hierfür zu erwerben, scheiterten. Am 11. Januar 1869 konnte schließlich der Grund für die St. Willibaldskirche erworben werden. Parallel dazu waren bereits Pläne erstellt worden, deshalb konnte der Bau bereits im Juni 1869 beginnen. Die Pläne der neuen katholischen St.-Marien-Kirche in Göppingen dienten dem Architekten Herrn Wilhelm Langenfaß als Grundlage für seine Planungen. Bereits am 26. September 1871 konnte der Eichstätter Bischof Franz Leopold Freiherr von Leonrod die neue Kirche, die im neugotischen Stil erbaut worden war, weihen.
Das Innere
Der neugotische Hauptaltar wurde wahrscheinlich von einem gewissen Meister Weiß aus Landshut gefertigt. Das Bild des Hauptaltares - die Kreuzigung Christi - war die letzte Arbeit des verstorbenen Professors Schlotthauer aus München. Die beiden Seiten des Altares zierten die Statuen von Willibald und Walburga. An den Wandflächen oberhalb des Eingangs zum Presbyterium befanden sich die Bildnisse der Apostel Petrus und Paulus. Die Bilder der beiden Seitenaltäre stellen die Krönung Mariens und die Heilige Familie (Anna Selbdritt) dar und sind etwa um 1510 entstanden.
Die Kreuzwegbilder
Die Kreuzwegbilder stammen aus der Mitte des 18. Jahrhunderts.
Die Restaurierungen im Jahre 1938
Die ersten größeren Restaurierungsarbeiten wurden im Herbst 1938 durchgeführt. Diese führten zur grundlegenden Neugestaltung des Kirchenraumes. Von der ursprünglich neugotischen Innenausstattung ist nur wenig erhalten geblieben. Die Kirche wurde weiß ausgemalt. Die Gewölberippen des Chores und der Spitzbögen zu den Seitenschiffen wurden mit einem zarten Grün und Rosa abgesetzt. Der Kunstmaler Schellinger schuf die schwebenden Engelsgestalten im Chorbogen und die Tafelbilder an den seitlichen Emporen. Die südliche Seitenempore zeigt eine Heidentaufe durch den Heiligen Willibald am Weißenburger Willibaldsbrunnen, an der nördlichen Seitenempore wird der Durchzug des Heiligen Bonifatius durch Weißenburg dargestellt. Die Musik- und Orgelempore war um diese beiden Seitenemporen vergrößert worden. Die Orgel wurde von der Eichstätter Firma Bittner umgebaut und erweitert. Den Orgelprospekt mit den zwei wuchtigen Pfeifentürmen entwarf Architekt Schoen. Diese neue Orgel wurde 1940 von Bischof Dr. Michael Rackl geweiht. Die Holzdecken, die ursprünglich nur lasiert waren, wurden nun farbig behandelt. Die Beichtstühle bekamen Türen mit Fenstern. Der Schalldeckel der Kanzel wurde mit einer Statue des Heiligen Willibald gekrönt. Das Glanzstück der Renovierung ist der rein gotische Hochaltar aus dem 15. Jahrhundert, den Stadtpfarrer Heindl 1937 aus Nürnberger Privatbesitz erwerben konnte. Er wurde 1939 aufgestellt.
Die Restaurierung im Jahre 1961
Eine weitere Innenrenovierung fand 1961 statt. Die Kirche wurde neu gestrichen, die neugotische Kanzel und die Kommunionbänke entfernt.
Die Restaurierung in den Jahren 1978 bis 1980
Die umfangreichsten Baumaßnahmen - sie kosteten etwa 1,5 Millionen Mark - wurden in den Jahren 1978 bis 1980 durchgeführt. Im Zuge der Bauarbeiten wurde der kleinere Nordeingang auf die Südseite verlegt. Das Dach der Kirche wurde neu eingedeckt und der Dachstuhl ausgebessert - das Dach des Turmes war bereits 1967 erneuert worden. Die Kirche erhielt eine Fußbodenheizung und ein neues Pflaster. Die Orgelempore bekam einen neuen Aufgang. Ferner erfolgte eine Außenrenovierung von Kirche und Pfarrhaus. Auf dem First der Westfassade wurde ein neues Steinkreuz aufgesetzt. Der größte Bauabschnitt war der Neubau der Sakristei zwischen Pfarrkirche und Pfarrhaus. 1992 erfolgte der Aufbau der neuen Orgel (20 Register) durch die Firma Klais. Der Orgelprospekt ist der Neugotik nachempfunden. Die alten Kirchenbänke wurden 1979 durch neue ersetzt, wobei die alten Verblendungen wieder verwendet wurden. Der neue Altar wurde am 23.12.1979 von Generalvikar Josef Pfeiffer geweiht.