Храм во имя святой великомученицы Екатерины в Алапаевске ведет свою историю с начала XVIII века. Первоначально деревянная церковь была построена в 1711 году в стенах мужского Богоявленского монастыря, располагавшегося в селе Невьянском (ныне Кировское). В 1792 году храм был разобран и перенесен в Алапаевск, где установлен на кладбище. В 1832 году церковь переместили на новое кладбище на северо-восточной окраине города.
Каменный храм в эклектичном стиле с элементами русского и европейского зодчества был возведен в 1912 году на средства купцов Николая Черных и Константина Абрамова. Строительство велось в память о безвременно умершей дочери семьи Черных. В 1915 году церковь освятили, а старую деревянную разобрали. Иконостас изготовлен в Алапаевских мастерских и подарен храму рабочими металлургического завода.
В 1918 году в храме временно находились тела великой княгини Елизаветы Федоровны и инокини Варвары, убитых в Алапаевске. В советский период церковь оставалась действующей, несмотря на гонения. В 1954 году в храм перенесли чудотворный образ Божией Матери «Скоропослушница», сохраненный монахинями закрытого Бобровского монастыря.
В 1995 году церковь стала подворьем мужского монастыря во имя Новомучеников и исповедников Церкви Русской. В храме сохранились фрагменты первоначальных росписей и старинные иконы, спасенные из закрытых церквей в советское время.