Kostel svaté Kateřiny údajně pochází ze 13. století. První písemné zmínky ale najdeme až v roce 1319, kdy biskupové na žádost Lva Puchinera udělili odpustky ke kostelu a špitálu sv. Kateřiny v Německém Brodě. Dle zasvěcení byl založen zřejmě jako hornický a postaven u jediného mostu přes Sázavu. Spolu s kostelem stál za hradbami města špitál založený řádem Německých křižovníků okolo roku 1256 a historie obou jsou tak spolu nerozlučně spjaty. Dalo by se říci, že z brodských památek byli kostel i špitál zasaženy největším množstvím různých pohrom a neštěstí, nahrávalo tomu i jejich umístění blízko řeky. Například v roce 1635 rozvodněná Sázava podle očitých svědků rozlomila velký dřevěný most u kostela na čtyři části a tři z nich odnesla. Jeden kus uvízl u Panských luk a nahromadilo se u něj takové množství ledových ker, že ještě nějaký čas po velké vodě po nich lidé sem i tam chodili.

Asi o půl čtvrté ráno 6. dubna 1636 vypukl ve špitálním chlévě požár, který se brzy rozšířil a do základů vyhořel jak špitál a kostel, tak i čtyři sousední domy. Příčinou ohně byla zapálená tříska, kterou si ve chlévě chtěla posvítit žena špitálního správce. Dvě léta na to dovršila dílo zkázy velká povodeň.

Zásluhou mnohých dobrodinců mohl být špitál brzy obnoven a již v roce 1642 byl společným úsilím měšťanstva znovu vystavěn. Avšak netrvalo dlouho a areál byl opět zničen. V roce 1662 bylo město postiženo rozsáhlým požárem, který vypukl na hlavním náměstí v Klosovském domě (dnes č. p. 168; sídlo České spořitelny). Ten nejprve pozřel domy na východní straně náměstí a Dolní ulice. Ohnivý živel přeskočil i na špitál a obecní mlýn a vrátil se po západní straně Dolní ulice na náměstí, kde ještě stihl zničit jižní frontu domů včetně radnice. Požáru tehdy padla za oběť více než třetina města.

Kostel nyní prochází náročnou rekonstrukcí. Od roku 2017 byla ve prospěch kostela zřízena sbírka, kterou vyhlásil brodský spolek Epigram.