Friedrich Heitmüller war ein evangelischer Prediger. Er arbeitete ab 1906 zunächst als Postbeamter in Hamburg. In Folge einer Glaubenskonferenz der christlichen Gemeinschaft „Philadelphia“ im Herbst 1908 fühlte er sich zum Prediger des Evangeliums berufen. 1910 wirkte er in seinem Heimatort in der Allianz-Zeltmission mit und trat im September in das Predigerseminar St. Chrischona bei Basel ein, um sich zum Evangelisten ausbilden zu lassen.

In Hamburg wirkte er ab 1912 zunächst in der „Philadelphia“-Gemeinschaft, die er bald verließ, um mit 70 anderen Mitgliedern die „Friedens-Gemeinde“ am Holstenwall zu gründen. Die beiden Gemeinschaften, die ca. 3.000 Mitglieder umfassten, schlossen sich unter seiner Führung zusammen. Darüber hinaus leitete er das Diakonissen-Mutterhaus Elim. Friedrich Heitmüller wurde zu einem der einflussreichsten Prediger der Stadt, der vor bis zu 6.000 Zuhörenden sprach. Er publizierte zahlreiche, oft auf Vorträgen basierende religiöse Schriften und gab die Zeitschrift „In Jesu Dienst“ heraus. Er bekämpfte alle liberalen Ansätze in der Kirche und die historisch-kritische Theologie.

Durch Spenden konnte ein Stiftungswerk mit zahlreichen Immobilien in Hamburg und Schleswig-Holstein aufgebaut werden, das Heitmüller als Vorstand leitete. 1927 wurde das neu gebaute Kranken- und Diakonissenhaus Elim eröffnet.

Von 1929 bis 1932 war Heimmüller stellvertretender Vorsitzender des Gnadauer Verbandes, der innerkirchlichen Dachorganisation regionaler Verbände und Werke sowie der zur deutschen Gemeinschaftsbewegung gehörenden Ausbildungsstätten, Missionen und diakonischen Werke und Einrichtungen. Im Sommer 1933 trat Heitmüller mit seinem Werk aus dem Gnadauer Verband aus und schloss sich als Freie Evangelische Gemeinde dem Bund Freier evangelischer Gemeinden an. 1934 verließ er auch die Landeskirche.

Politisch engagierte sich der antidemokratisch und nationalistisch eingestellte Heitmüller von 1929 bis 1933 für den Christlich-Sozialen Volksdienst. Ab 1933 betätigte er sich aktiv für den Nationalsozialismus und ließ sich von den Deutschen Christen sogar zum Gaureferenten für Gemeinschaftswesen einsetzen, trat zum Jahresende aber wieder aus. Dennoch näherte er sich dem nationalsozialistischen und deutsch-christlichen Bischof Franz Tügel an. Heitmüller stellte einen Aufnahmeantrag in die NSDAP, wurde aber kein Mitglied. Er sprach oft vor Ortsgruppen der NSDAP und besuchte mindestens einen Parteitag in Nürnberg.

Im Rahmen seines Entnazifizierungsverfahrens kam es zu einer Kontroverse mit dem Vertreter der Bekennenden Kirche Bernhard Forck, der Heitmüllers Einsatz für den Nationalsozialismus anprangerte. Erst in der Berufung 1950 wurde er entlastet. Heitmüller hatte sich bereits in der Weimarer Republik dezidiert antisemitisch geäußert, keine jüdischen Ärzte eingestellt und 1934 einschlägig über die „Judenfrage“ publiziert. Nach 1945 distanzierte er sich vom Nationalsozialismus, bat sogar im Blick auf Deutschland um Vergebung.

Von 1954 bis 1965 war Heitmüller Präsident des Internationalen Bundes Freier evangelischer Gemeinden. Sein Wirken stand im Kontext der Gemeinschaftsbewegung, der organisatorischen Gestaltung pietistischer Frömmigkeit, deren Wurzeln im Pietismus, in der Erweckungsbewegung und in der anglo-amerikanischen Evangelisations- und Heiligungsbewegung liegen. 1958 erhielt er die Wichern-Plakette vom Diakonischen Werk der EKD.