Durch die Geschicke der Zeit war die Kilianikirche, am Rande der Mühlhäuser Altstadt, immer wieder einem Wechsel ihrer Nutzung unterlegen, so diente sie lange Zeit als Nebenkirche, war Pestkirche und wurde mehrfach in Stadtbränden beschädigt. Trotzdem war sie seit Jahrhunderten immer fester Bestandteil des sakralen Lebens der Stadt Mühlhausen.

Erst die Jahre des Sozialismus führten zum Eingehen der Kilianigemeinde. Nach dem letzten Gottesdienst in den frühen 1960er Jahren stand die Kirche lange Zeit leer und diente zuletzt sogar als Lagerraum für eine benachbarte Automobilwerkstatt.

Diese Zeit ist verbunden mit einer starken Vernachlässigung des Baukörpers, so dass nach der politischen Wende in Deutschland eine dringende Sanierung notwendig wurde, um die Kilianikirche vor dem endgültigen Verfall zu retten.