Родился в Хартфорде в богатой семье. В возрасте 18 лет начал обучение в Кэтскилл (New-york) у Томаса Коула, 1-го из ведущих американских живописцев тех пор. Уже в мае 1848 года ему было предложено провести индивидуальную выставку в Государственной академии дизайна, после этого он продал одну из собственных картин в Уодсуорт Атенеум в Хартфорде, наистарейшем общественный художественный музей США. В том же году Чёрч открыл мастерскую в Нью-Йорке и взял первого ученика, Уильяма Стилмана.
Чёрч много работал на природе, делая этюды с весны по осень и завершая и продавая работы зимой. В 1853 г. и потом опять в 1857 году он путешествовал по Южной Америке (Эквадор), создав серию горных пейзажей, считающихся самыми соответствующими произведениями южноамериканского романтизма. Одна из картин, написанных по материалам путешествий, «Сердечко Анд» (1859, сейчас в музее Метрополитен, New-york), была продана за 10000 баксов, что тогда было самой высочайшей суммой, когда-либо заплаченной за картину южноамериканского художника. С 1854 по 1856 год он путешествовал в Канаду и Новейшую Великобританию. А именно, он совместно с Коулом был одним из первых городских жителей, выезжавших на лето на полуостров Маунт-Дезерт в штате Мэн, сейчас Государственный парк Акадия. В эти же годы он посетил Ниагарский водопад и написал картину «Ниагара» (1857).
Вид горы Катадин с озера Миллинокет, 1895, Художественный музей, Портланд, МэнОбычно, Чёрч выставлялся вкупе с другими пейзажистами: Томасом Коулом, Эшером Брауном Дьюрандом, Джоном Фредериком Кенсеттом и Джеспером Френсисом Кропси. Это объединение получило заглавие школы реки Гудзон.
В 1860 году Фредерик Чёрч женился на Изабель Карнс и купил ферму на реке Гудзон в штате New-york. 1-ые их двое деток погибли от дифтерии в возрасте 5 и 6 лет, но позднее у их родилось ещё четыре деток. В 1867 году Чёрч посетил Европу, Северную Африку и Ближний Восток. В 1870 году он выстроил замок в эклектическом стиле в своём имении в Олане. Для проектирования был нанят конструктор, но Чёрч принял активное роль в разработке дизайна замка. На данный момент имение Чёрча имеет статус исторического монумента штата (англ. State Historic Site) и открыто для посещения.
В последние 30 лет собственной жизни Чёрч не мог писать огромные полотна из-за ревматизма. Его наследство сих пор состоит из огромного количества этюдов, выполненных в 2-ух его имениях: в Олане и на озере Миллинокет в штате Мэн, также в Мексике, где он провёл зиму 1882 года.
Фактически все произведения Чёрча представляют собой пейзажи монументальных форм, нередко окрашенные в драматически красноватые тона.
Айсберги, Музей искусств, Даллас