Армянская церковь святой Екатерины была возведена в Санкт-Петербурге в 1770-1772 годах. Автором проекта стал архитектор Юрий Фельтен, на строительство было потрачено 33 тысячи рублей. При храме открыли типографию и национальную школу, которая работает до сих пор.
В 1865 году башню превратили в колокольню с тремя колоколами. Армянин по происхождению, художник-маринист Иван Айвазовский в 1887 году подарил общине картину «Христос на Тивериадском озере». Из ризницы Придворного собора Зимнего дворца в 1915 году в храм передали частицы мощей святого Григория Просветителя и апостола Фаддея.
В 1930 году церковь закрыли и разделили перекрытиями. Здесь работал штаб противовоздушной обороны, после Великой Отечественной войны — мастерская декораций театра музыкальной комедии.
В 1993 году в возвращённом общине храме прошло первое за долгие годы богослужение. 12 июля 2000 года Патриарх-католикос всех армян Гарегин II совершил полное освящение храма. На нём присутствовал Патриарх Московский и Всея Руси Алексий II. Ближайшая к церкви станция метро — «Невский проспект», откуда можно перейти на «Гостиный двор». 
