Die steinerne Kirche im Namen der Heiligen Großmärtyrerin Katharina in Alapajewsk wurde zu Beginn des 20. Jahrhunderts dank der Spenden frommer Kaufleute Nikolai Abramov und Konstantin Tschernych erbaut. Die neue steinerne Kirche ersetzte die alte, baufällige Holzkirche und wurde 1915 geweiht. Der bis heute erhaltene Ikonostase wurde in lokalen Werkstätten mit Mitteln der Arbeiter des Metallwerks hergestellt. Laut alten Dokumenten gab es in der Kirche keine angestellten Geistlichen, aber es gab genügend liturgische Geräte. Für die Gottesdienste kamen Priester aus der Heilig-Trinitäts-Alexijew-Kathedrale hierher.

Diese Kirche ist bekannt dafür, dass die Gottesdienste selbst in den Jahren der Verfolgung der Kirche nicht eingestellt wurden. Während die Heilig-Trinitäts-Kathedrale und andere Kirchen in der Umgebung geschlossen waren, setzte die kleine Katharinenkirche ihre Tätigkeit fort und hielt Liturgien, Gebete und Seelenmessen ab. Trotz der Verfolgungen setzten die Gläubigen das Taufen von Kindern und das Feiern von kirchlichen Festen fort.

Im Oktober 1918 wurden die Leichname der heiligen Märtyrerinnen Großfürstin Elisabeth und Nonne Barbara in die Kirche gebracht.

Früh im Frühjahr 1954 erhielt die Kirche das wunderbare Bild der Gottesmutter „Schnelle Hilfe“, das von der Priorin des Bobrowski Frauenklosters, der Schema-Nonne Thaisija, im Dorf Kalganowo aufbewahrt wurde. Gebete vor diesem Ikon führten mehrfach zu Heilungen.

Die Gewölbe der Kirche sind mit Malereien geschmückt, von denen Fragmente bis heute im Kuppelbereich erhalten geblieben sind. In der Kirche sind viele alte Ikonen versammelt, die vor der Zerstörung gerettet wurden, darunter Darstellungen des heiligen Erzengels Michael und des heiligen Heilers Panteleimon. Hier befindet sich auch das Ikon der heiligen Märtyrerinnen Großfürstin Elisabeth Fjodorowna und Nonne Barbara mit einem Teil der Reliquien der Märtyrerin Elisabeth.

Im Jahr 1995 wurde die Katharinenkirche dem Männerkloster der Neumärtyrer Russlands zugeordnet, das sich in der Nähe von Alapajewsk befindet, und wurde zu einem Filialkloster dieses Klosters.