В районе нынешнего Невского проспекта в 1734 году община получает в подарок участок от императрицы Анны Иоанновны. На этом участке была возведена первая церковь из дерева в честь Св. Анны. Позднее, между общинами (финской и шведской) произошло разделение. Финны обосновались на том же участке (ныне там размещается Финская церковь Св. Марии), а шведы возвели дом для молитв в другом месте, где в 1767 году (17 мая) была заложена церковь Святой Екатерины, которую выстроили из камня. Церковь после этого не раз подвергалась перестройке. Освящение церкви прошло в 1769 году, 29 мая. Это была каменная церковь, вмещающая 300 прихожан, созданная архитектором Фельтеном Юрием Матвеевичем.

В 1863 году (28 декабря) была заложена новая церковь, способная принять уже 1200 прихожан. Архитектором проекта являлся Андерсон Карл Карлович, родившийся в Швеции (в Стокгольме), но живший и учившийся в Санкт-Петербурге. Здание церкви выполнено в псевдороманском стиле, имеет окно-розу. Сумма, потраченная на сооружение церкви, оценивалась в сто тысяч рублей. Основным жертвователем (ктитором) на строительство являлся шведский граф Армфельт, пять тысяч рублей в виде пожертвования выделил так же император Александр II. Мюнхенским профессором Тиршем были написаны полотна религиозной тематики для церкви. Самым лучшим архитекторам Санкт-Петербурга граф Армфельт доверил работу над церковными интерьерами. Кроме того, позже в церкви поставили орган. Церковь, освященная в 1865 году (28 ноября), сохранилось до наших дней. Церковь содержала два приюта (для девочек и мальчиков), приходскую школу, богадельню, благотворительное общество.

Прихожанами церкви являлись семьи таких знаменитых людей, как Нобель, Лидваль, Карл Фаберже. Карл Маннергейм, впоследствии фельдмаршал и президент Финляндии, выбрал для своего венчания именно эту церковь. Наибольшее количество прихожан приход имел в конце 19 века и составлял около семи тысяч человек.

Церковный приход просуществовал вплоть до 1934 года и был закрыт в период религиозных преследований. После того, как церковь была закрыта, в ее помещении находилось в разное время множество организаций, одной из последних среди которых стала спортивная школа для детей и юношества. Принадлежавший приходу жилой дом после революции также был национализирован.

В начале 1990-х годов богослужения в церкви вновь были продолжены. В распоряжение прихода здание церкви было возвращено полностью в 2005 году. Не смотря на то, что лютеранский приход является шведским, он не входит в приход Шведской Церкви, а принадлежит приходу ЕЛКРАС. Кроме того, наряду с лютеранским приходом, проводятся и службы Английской Церкви.

В настоящее время при церкви существуют хор, клуб, церковная школа. Кроме того, приходом церкви проводятся различные мероприятия культурной направленности. Службы проходят по воскресеньям, дважды в месяц – на шведском языке, в другие воскресенья – на русском.