Це один з двох збережених до нашого часу храмів Покрово-болдинского монастиря.
Перший храм на цьому місці був влаштований при Астраханському єпископа Мефодія в 1763 році, як північно-східна вежа. Церква була освітлена в честь святителя Мефодія, патріарха Царгородського.
З часу зведення храм зазнав кількох перебудов змінив його вигляд, а до середини 19 століття він настільки занепав, що вчинення богослужіння в ньому було пов'язане з небезпекою для життя людей. Тому він був закритий і постало питання про його розбиранні. У 1876 році померла почесна астраханська громадянка Катерина Федорівна Башкіна, в своєму духовному заповіті вона побажала вибудувати в Покрово-болдинская монастирі особливий храм, на честь її небесної покровительки - великомучениці Катерини, куди повинні були перенести і її прах. Для спорудження храму і для забезпечення його майбутнього добробуту був залишений значний капітал. Вибудувати новий храм було вирішено на місці старої Мефодієвської церкви. Душоприказник Е. Ф. Башкіної колезький секретар Іван Григорович Чудновський взявся за побудову храму, яка була завершена до 1894 року. Але в побудованому Чудновским храмі було виявлено безліч вад, тому він був повністю розібраний.
Храм збудований в псевдо-руському стилі без трапези і має невеликі розміри, тому нагадує каплицю. Спочатку він мав наступний вигляд: церква завершував залізний шатровий верх з блискучим, визолоченим через вогонь восьмиконечним хрестом і таким же «яблуком». Такі ж хрести і «яблука» меншого розміру перебували на влаштованих відповідно до частин світла чотирьох бічних фронтонах. У південно-східній частині вівтаря були широкі двері, що ведуть вниз, в склеп, де лежала храмоздательніца Е. Ф. Башкіна. У склепі була поставлена ікона Великомучениці Катерини, перед якою постійно горіла невгасима лампада.