Mótettukór Hallgrímskirkju hefur lengi verið meðal fremstu kóra Íslands. Verkefnalisti kórsins er langur og fjölskrúðugur. Þar má finna fjölmargar óratóríur, passíur og sálumessur en líka kórverk án undirleiks frá ýmsum tímum, auk þess sem kórinn hefur frumflutt fjölda íslenskra tónverka. Mótettukórinn hefur farið í margar tónleikaferðir og sungið í Notre-Dame í París, dómkirkjunum í Chartres og Marseille, Matteusarkirkjunni í Búdapest, Uppsaladómkirkju, Dómkirkjunni í Osló, Klettakirkjunni í Helsinki, Southwark-dómkirkjunni í London og Rochester-dómkirkjunni. Kórinn hefur tekið þátt í tónlistarhátíðum á borð við Listahátíðina í Bergen, Norrænu kirkjutónlistarhátíðina í Gautaborg og Wiener Festwochen og vann til verðlauna í Alþjóðlegu kórakeppninni í Cork á Írlandi árið 1996.
Mótettukór Hallgrímskirkju hefur sungið inn á marga geisladiska og hefur fengið mikið lof erlendra gagnrýnenda fyrir diska með sálumessu Maurice Duruflé og Passíu eftir Hafliða Hallgrímsson. Þá hafa komið út geisladiskar hjá sænska útgáfufyrirtækinu BIS þar sem kórinn syngur verk Jóns Leifs með Sinfóníuhljómsveit Íslands. Einnig hafa jólageisladiskar Mótettukórsins notið mikilla vinsælda enda eru árlegir jólatónleikar kórsins ómissandi þáttur í tónlistarlífi Reykjavíkur á aðventunni. Nýjasti geisladiskur kórsins, sem kom út árið 2008, nefnist Ljósið þitt lýsi mér og hefur að geyma íslenska kirkjutónlist.
Meðal stórverka sem Mótettukórinn hefur flutt má nefna Matteusarpassíu og H-moll messu Bachs með Alþjóðlegu barokksveitinni í Den Haag á Kirkjulistahátíð 2005 og 2007, sálumessur Mozarts og Fauré og óratóríuna Elía eftir Mendelssohn, auk þess sem kórinn tók þátt í frumflutningi á sinfóníu nr. 2 eftir Atla Heimi Sveinsson árið 2006 og söng óratóríuna Paulus eftir Mendelssohn í mars 2007, en bæði tónverkin voru á vegum Sinfóníuhljómsveitar Íslands í Háskólabíói. Flutningur kórsins á Vesper eftir Rachmaninov vorið 2008 vakti mikla athygli fyrir hrífandi túlkun og vandaðan söng. Haustið 2009 frumflutti kórinn óratóríuna Cecilíu eftir Áskel Másson og Thor Vilhjálmsson, en verkið var tilnefnt til Íslensku tónlistarverðlaunanna 2010 sem tónverk ársins.