Am heutigen Kolonitzplatz hat bereits um 1673 eine erste Kapelle gestanden, welche der hl. Margarethe geweiht war und im Jahre 1683 zerstört wurde. Um 1690 wurde eine Kirche erbaut, welche ebenfalls der hl. Margarethe geweiht war und bis 1873 bestand. Der Spatenstich zur Erbauung der heutigen Kirche im neugotischen Stil nach Plänen von Friedrich Schmidt erfolgte im Jahre 1866. Vollendet war das Bauwerk im Jahre 1873, und im Folgejahr gründete man die Pfarre St. Othmar, denn zuvor gehörte die Kirchgemeinde der Pfarre St. Rochus an. Im den Jahren 1934 bis 1936 erfolgte eine umfassende Aussenrenovierung. Im Kriegsjahr 1944 wurde die Kirche von einer Bombe schwer beschädigt, was aber in den Nachkriegsjahren erfolgreich behoben werden konnte.

Nach dem Stephansdom und der Votivkirche hat St. Othmar den dritthöchsten Kirchturm Wiens diesseits der Donau und ist daher weithin sichtbar. Links vom Eingang befindet sich die Madonnenkapelle mit einer Madonna von Franz Barwig, rechts die Taufkapelle mit einem Taufbecken aus Marmor. Das Längsschiff wird von massiven Säulen gesäumt, welche die Seitenschiffe abtrennen. Über dem Schalldeckel der Kanzel prangt eine Statue Johannes des Täufers und am Korb ein kunstvolles hölzernes Relief, welches Jesus als den guten Hirten zeigt. Die ursprüngliche Kirchenorgel wurde im Zuge der Wiener Weltausstellung 1873 preisgekrönt, im Ersten Weltkrieg jedoch durch Entfernung der Pfeifen unbrauchbar gemacht. So installierte man 1931 eine neue Orgel, welche als erste Kirchenorgel Wiens mit Strom betrieben wurde. Eine Renovierung erfolgte im Jahre 2001. Der Hochaltar wird gekennzeichnet von vier Statuen, welche die Heiligen Othmar, Severin, Leopold und Josef zeigen.

Der eine Seitenaltar ist der hl. Margarethe geweiht mit deren Figur von  Edwin Grienauer. Das Gemälde von Rudolf Holzinger zeigt die ursprüngliche Margarethenkapelle aus dem Jahre 1673. Eine ähnliche Konstellation zeigt der andere Seitenaltar, der Herz-Jesu-Altar. Die Statue hier stammt ebenfalls von Edwin Grienauer und das Gemälde von Rudolf Holzinger. Hier sind Herz-Jesu-Szenerien zu sehen.