Großschirma liegt im Landkreis Mittelsachsen, eingebettet in ein Seitental der Freiberger Mulde. Der namensgebende Ortsteil erstreckt sich über fast vier Kilometer in West-Ost-Richtung und entstand im 12. Jahrhundert als Waldhufendorf. Die Bundesstraße 101 durchquert den Ort und verbindet ihn mit Nossen im Norden und Freiberg im Süden. Die Höhenlage variiert zwischen 286 und 395 Metern über dem Meeresspiegel.
Die Stadt wurde in der Mitte des 12. Jahrhunderts gegründet, wobei eine angebliche Ersterwähnung aus dem Jahr 956 historisch nicht belegt ist. Bis zur Reformation gehörte Großschirma zum Kloster Altzella, bevor es durch die Säkularisation an das Amt Nossen fiel. Im 16. Jahrhundert wechselte der Ort mehrfach den Besitzer, darunter den sächsischen Kurfürsten. Der Bergbau im Freiberger Revier brachte im 18. und 19. Jahrhundert wirtschaftlichen Aufschwung, insbesondere durch die Grube Churprinz Friedrich August Erbstolln. Nach der Eingemeindung der Stadt Siebenlehn im Jahr 2003 erhielt Großschirma das Stadtrecht.
Besonders sehenswert sind die Autobahnbrücke Siebenlehn, einst die höchste Europas, und die historische Altväterbrücke. Gedenkstätten erinnern an Opfer von Zwangsarbeit und an die Naturforscherin Amalie Dietrich, die in Siebenlehn geboren wurde. Der Ort ist zudem durch Persönlichkeiten wie den Künstler Otto Altenkirch und den Generalmajor Michael Schlothauer geprägt.