Kościół Mariacki zyskał sławę najpiękniejszego kościoła w mieście, a także centrum kulturalnego i edukacyjnego miasta. W budynkach kolegiaty mariackiej istniała biblioteka i rozwijało się szkolnictwo klasztorne. Po wprowadzeniu reformacji na Pomorzu (sejm trzebiatowski, 1534), w budynkach kolegiaty mariackiej powstało książęce Pedagogium Szczecińskie (1543), kształcące szczecińskich humanistów. Kantorem chóru przy Pedagogium był kompozytor motetów, działający w Szczecinie na przełomie baroku i renesansu, Philipp Dulichius, także pochowany w kościele Mariackim.
W roku 1677 podczas oblężenia Szczecina przez Brandenburczyków, spłonął dach i hełm wieży, a sklepienia naw runęły. Kościół odbudowywano etapami w zbarokizowanej formie, odbudowę zakończono w 1707 roku. W roku 1693 kościół otrzymał nowy ołtarz główny, z obrazem przedstawiającym ukrzyżowanie. W roku 1709 wyposażenie wzbogaciło się o barokową ambonę i chrzcielnicę, zaś między 1768 a 1777 rokiem wykonano organy. Wieża świątyni została przebudowana według projektu Karla Dornsteina w latach 30. XVIII wieku.