Свято-Екатерининская церковь в городе Ветлуга была возведена в 1850 году на городском кладбище благодаря стараниям казанского купца Алексея Яковлева Тихонова. В храме было три престола: святой Великомученице Екатерине, святым апостолам Петру и Павлу, Святителю Николаю. Церковь была приписана к Воскресенскому собору. Проект здания разработан в мастерской академика К.А. Тона. Храм имел один купол и шатровую колокольню, выполненную в русском стиле. В народе его часто называли «Кладбищенская».

В период репрессий церковь разделила судьбу других культовых сооружений Ветлуги и края. Некоторые местные жители утверждают, что храм не был официально закрыт, так как они были крещены там в конце 1930-х, начале 40-х годов. Это возможно, поскольку ситуация была довольно парадоксальной. Осенью 1937 года арестовали священников, старост и активных прихожан, но сами церкви официально еще не были закрыты, хотя и не могли функционировать из-за отсутствия служителей и церковных органов управления. Власти начали закрывать храмы как бесхозные строения. Если священник и появлялся, то служил недолго, так как его арестовывали за «антисоветскую пропаганду». Вероятно, так было и с Екатерининской церковью. Официально закрыть ее власти не решились, так как возмущение верующих было велико и выражалось в жалобах и прошениях. Однако это не остановило процесс разрушения храма. По словам старожилов, некоторое время в здании размещался зерносклад. Колокольня была снесена, купол разрушен, продолжилось уничтожение кладбища, начатое в 1918 году. Могильные плиты и памятники использовались жителями для закладки фундамента домов. Часть церковного имущества была конфискована или уничтожена, некоторые предметы религиозного культа поступили в Ветлужский музей, что не произошло с имуществом Собора и Троицкой церкви. Эти предметы сохранились и позже были переданы в вновь открывшийся храм. По имеющимся данным, церковь была вновь открыта в начале 1943 года и больше не закрывалась. Она стала единственной действующей церковью на большой территории Поветлужья.

В 2000 году храм был полностью восстановлен, построена колокольня и четыре купола, которых в первоначальном варианте не было.