Церковь святой Екатерины построена в 1814 году по инициативе войскового протоиерей Кириллом Россинским. Еще до окончания строительства в домике для сторожей была открыта школа. Продолжительное время церковь была придельной при Воскресенском соборе, чьи духовенства проводили здесь службы.
В 1844 году церковь стала приходской и обзавелась собственным штатом. Поначалу богослужения проводились лишь в праздничные дни, а действовал только один церковный причт. В 1904 году был назначен второй священник и службы стали проходить ежедневно – днем и вечером. В 1895 году начался сбор средств на постройку новой церкви. В 1900 году началось строительство, но средств постоянно не хватало, и постройку часто приостанавливали. Новый собор строился на протяжении 14 лет, лишь 23 марта 1914 года состоялось освящение главного престола. Советская власть неоднократно пыталась разобрать собор для строительного материала. Храм оставили в покое, но в 1934 году он перестал работать, а помещения использовались как склады. В 1942 году храм возобновил работу, но одновременно здесь находились военные склады. В 1985 году в храме была обновлена роспись, а руками В. Мохова сделаны красивые ворота в стиле ажурной ковани, что характерно для старого Екатеринодара.
В настоящий момент собор ежедневно проводит службы, по праздникам служатся Божественные литургии. Настоятелем храма является отец Константин Капранов, а митрополит Исидор частенько удостаивает собор своим посещением.