Лютеранская община святой Екатерины основана в 1728 году лютеранами, проживающими на Васильевском острове, до этого посещавшими первую в городе общину в доме адмирала Корнелиуса Крюйса. Сначала она называлась Преображенской. Впоследствии, в годы правления императрицы Екатерины II и постройки каменного здания архитектором Фельтеном в 1771 году, община получила имя своей небесной покровительницы и земной патронессы. На день освящения нового здания пастор Иоахим Грот написал кантату и хорал, музыку для которых создал известный композитор и виртуоз Иоганн Пальшау, а астроном и математик Леонард Эйлер, ставший прихожанином, просчитал астрономические координаты здания и в шутку составил его гороскоп.

В разные годы прихожанами были известные мореплаватели, ученые, педагоги, врачи, музыканты. В период своего пребывания в России членом общины был Генрих Шлиман, открывший Трою. В 1935 году церковь была закрыта. В 1972 году в здание въехала Санкт-Петербургская студия грамзаписи «Мелодия». Это спасло здание от разрушения и позволило сохранить внутреннюю архитектуру. Одновременно с возвращением общины в 1989 году в церкви возобновились концерты – исконная петербургская традиция, уходящая корнями в XVIII век. В 1998 году в церкви установлен большой орган фирмы «Зауэр». С тех пор и по сей день она является одним из центров органной и старинной музыки города, где музыка звучит в полумраке старинного храма как можно ближе к авторскому замыслу в родной для нее обстановке.