„Mit seiner reichen Ausstattung zählt das Gotteshaus zu den schönsten Dorfkirchen in Thüringen und liefert ein hervorragendes Beispiel für den protestantischen Barock. Und die restaurierte Orgel ist eines der prächtigsten und klangvollsten Instrumente der Bachzeit.“  beschreibt „Orgeln in Thüringen – Ein Reiseführer“ die Gräfenhainer Kirche.

Es war einmalig während seiner Regentschaft, dass Herzog Friedrich II. von Sachsen-Gotha-Altenburg sowohl zur Grundsteinlegung dieser Kirche am 25. April 1727 wie auch zu ihrer Kirchweihe am 4. Juni 1728 - aus deren Anlass er eine Medaille stiftete - persönlich anwesend war. Nach der Fertigstellung des Kirchgebäudes erbaute der „Gothaische Hoforgelmacher“ Johann Christoph Thielemann in den Jahren von 1728 – 1731 die Orgel, die heute einzige, weitestgehend original erhaltene und bespielbare Orgel dieses Baumeisters.

Der Gothaische Bildhauer Graff lieferte den figürlichen Schmuck des Orgelprospektes, der „Gothaische Hofmaler“ Dörffling gestaltete ihn wie auch den Kanzelaltar farbig und der Arnstädter „Fürstliche Hofmaler“ Wunderlich realisierte die Ausmalung der Kirche mit den Deckenbildern.

Nach der Übermalung des Kircheninneren Ende des 19. Jahrhunderts restaurierte der Gräfenhainer Maler Gert Weber die Innenausmalung der Kirche in den Jahren 1986 – 1991, so dass sie seitdem in ihrem alten originalen Glanz wieder erstrahlt. In den Folgejahren 1993 – 1996 erfolgte eine sorgsame Restaurierung der Orgel durch die Orgelbau Waltershausen GmbH. Der bereits erwähnte Reiseführer sagt: „Gräfenhain kann sich der einzigen spielbaren und original erhaltenen Thielemann-Orgel rühmen. Mit zwei Manualen, Pedal und zwanzig Registern, Cymbelsternen, Glockenspiel und Tremulant bringt sich das Instrument kraftvoll  und festlich gestimmt in den Gottesdienst ein und vermag darüber hinaus auch eine hervorragende und glänzende Rolle in der Figuralmusik auszuüben.“

Seit annähernd drei Jahrzehnten wird alljährlich von Mai bis Oktober der „Gräfenhainer Musiksommer“ veranstaltet. Zu den Konzerten mit der und für die historische Thielemann-Orgel spielen Organisten aus Deutschland, den verschiedensten Ländern Europas, aus Neuseeland, den USA und Japan auf der historischen Barockorgel. Viele von ihnen haben bereits in den größten Kathedralen und Konzerthallen unserer Erde gastiert; sie kommen nach Gräfenhain, um auf diesem außergewöhnlichen Instrument spielen zu können.

Hunderte Gäste kann der Freundeskreis Thielemann-Orgel, ein Teil des Vereins „Kulturpflege Gräfenhain – Nauendorf“ e.V. als Veranstalter des „Gräfenhainer Musiksommers“ alljährlich zu seiner Konzertreihe begrüßen. Musik von der Renaissance bis zur Gegenwart haben bisher etwa 120 Organisten und andere Künstler zu den Konzerten erklingen lassen. Diese Königin der Instrumente vermag immer wieder unter Beweis zu stellen, dass sie für das gesamte musikalische Spektrum geeignet ist. Einige Organisten haben CDs mit dieser Thielemann-Orgel aufgenommen, so u. a. der italiensche Organist Stefano Molardi das „Volume 4“ mit vier CDs der gesamten Werke von Johann Sebastian Bach. In das Gästebuch schrieb er am 29. September 2013: „Ein tolle Erfahrung die Orgel spielen zu können. … Eine von den besten Orgeln die ich in meinem Leben gespielt hatte.“  

Die Kirche und ihre historische Orgel sind immer wieder ein Anziehungspunkt für Organisten und Besucher aus dem In- und Ausland.