El templo de piedra en honor a la Santa Gran Mártir Catalina en Alapaevsk fue construido a principios del siglo XX gracias a las donaciones de los piadosos comerciantes Nikolai Abramov y Konstantin Chernykh. La nueva iglesia de piedra reemplazó a la antigua de madera, que había quedado en mal estado, y fue consagrada en 1915. El iconostasio, que se ha conservado hasta nuestros días, fue elaborado en talleres locales con fondos de los trabajadores de la planta metalúrgica. Según documentos antiguos, la iglesia no tenía clérigos permanentes, pero había suficientes utensilios. Para llevar a cabo los servicios, sacerdotes de la Catedral de San Trifón acudían aquí.

Este templo es conocido por no haber interrumpido los servicios incluso durante los años de persecución a la iglesia. Mientras la Catedral de San Trifón y otras iglesias de la zona estaban cerradas, la pequeña iglesia de Catalina continuaba su actividad, celebrando Liturgias, moliebnos y panijidas. A pesar de las persecuciones, los fieles seguían bautizando a los niños y celebrando las festividades religiosas.

En octubre de 1918, se trajeron al templo los cuerpos de las santas mártires, la Gran Duquesa Isabel y la monja Varvara.

A principios de la primavera de 1954, el templo recibió la milagrosa imagen de la Madre de Dios "Sorpresa Rápida", que fue preservada por la abadesa del monasterio femenino de Bobrovsk, la scheiigumenia Taísia, en la aldea de Kalganovo. Las oraciones ante este ícono han conducido en múltiples ocasiones a curaciones.

Las bóvedas del templo están decoradas con frescos, fragmentos de los cuales se han conservado en la parte del ábside hasta nuestros días. En el templo se ha reunido una gran cantidad de antiguas íconos, salvadas de la destrucción, incluyendo las imágenes del santo Arcángel Miguel y del santo sanador Panteleimon. Aquí también se encuentra el ícono de las santas mártires, la Gran Duquesa Isabel Feodorovna y la monja Varvara, con una parte de las reliquias de la mártir Isabel.

En 1995, la iglesia de Catalina fue anexada al monasterio masculino de los Nuevos Mártires Rusos, ubicado cerca de Alapaevsk, y se convirtió en una dependencia de este monasterio.