Kyrkan är en av Sveriges märkligaste 1600-talskyrkor. Den planerades av arkitekten Jean de la Vallé under 1650-talet. år 1723 förstördes kyrkan av en brand och endast murverket blev kvar. Det åttkantiga tornet och den stora träkupolen uppfördes under 1730- talet. Den 17 maj 1990 brann Katarina kyrkan ner för andra gången och församlingen bildade en byggnadskommitté för att omgående bygga upp kyrkan. Katarina kyrkans återuppbyggnad var en Sveriges viktigaste restaureringar under det senaste decenniet. Har även fått Europa nostra-priset för den storartade rekonstruktionen.