21 квітня 1892 року, в день народження імператриці Катерини II, було проведено закладку церкви в ім’я Святої Катерини. Церква дуже ошатна, яскрава, незвичайна, її архітектурний вигляд відрізняється пишністю оформлення. Зведений храм у російському стилі.
Свято-Катерининська церква продовжила архітектурні традиції ХVII століття. В основі її плану — грецький хрест, стіни на високому цоколі по кутах розділені колонами. Обрамлений портиком вхід розташований на західному боці, над входом — витончена дзвіниця. Верх будівлі оперезаний системою кокошників, а купол складено з п’яти невеликих куполів.
Входом до неї служить портик із невеликою дзвіницею, прикрашеною невисокими, розширеними посередині, колонами. Над церквою височіють п’ять невеликих куполів, пофарбованих у синій колір і всипаних зірками. Кокошники різних розмірів прикрашені різьбленим візерунком.
У 1901-1920 рр. у церкві св. Катерини служив священик Андрій Іудович Косовський, розстріляний радянською владою. 2000 року синодальною комісією з канонізації новомучеників Російських зарахований до лику святих. У молитвах і богослужіннях його згадують як Андрія Феодосійського.
У 1937 році церкву закрили і перетворили на склад. Через 4 роки знову відкрита німецькою окупаційною владою. Відтоді є однією з небагатьох діючих церков у Криму. Одним зі священиків повоєнної пори був отець Макарій. Його ім’я зустрічається у спогадах Анастасії Цвєтаєвої.
У 2002 році було розпочато капітальний ремонт церкви, який плавно перейшов у будівництво інших об’єктів. Було побудовано цілий комплекс, що включає в себе приміщення для недільної школи, методичного кабінету, бібліотеки та готелю. Серед нещодавно зведених будівель є і новий храм із хрестильною повного занурення, який ще чекає на своє освячення.
Поруч із церквою знаходяться Феодосійський автовокзал і залізнична станція Айвазовська.