Z Gdańskiem zakon karmelitański związany jest od połowy XIV w. W 1467 roku karmelici przenieśli się na Stare Miasto, by licznym pielgrzymom do cudownego obrazu Matki Bożej zapewnić bezpieczeństwo przed Husytami. Pierwotnie należał do nich kościół pw. św. Józefa i przylegający do niego klasztor.

W 1835 r. klasztor przeszedł w ręce Prusaków, którzy korytarze klasztory zamienili na stajnie dla garnizonu kawalerii. W 1945 r. z kościoła i klasztoru (poza kaplicą Matki Bożej) zostają tylko spalone mury. Zaraz po wojnie pieczę nad kościołem i klasztorem objęli Misjonarze Oblaci Maryi Niepokalanej. Karmelici otrzymali w zamian kościół pw. św. Katarzyny w 1947 r.

Gotycki kościół pw. św. Katarzyny zwany także "Matką Kościołów Gdańskich" jest jednym z najstarszych kościołów w Gdańsku. Pochodzi z lat 1184/1185, a za jego fundatora uważa się Subisława, księcia pomorskiego. W 1298 r. Władysław Łokietek, król Polski, w tymże kościele prowadził narady i sprawował sądy. Do 1343 r. kościół św. Katarzyny był jedynym kościołem parafialnym w Gdańsku dla ludności wyznania rzymsko-katolickiego.W 1525 r. kościół przejęła ludność wyznania augsbursko-ewangelickiego. Wraz z uływem czasu budowla zmieniała wprawdzie szatę architektoniczną (najczęściej w średniowieczu), ale zasadniczo jej charakter zewnętrzny utrzymał się z niewielkimi zmianami od XV do XX w.

W 1575 r. na wieży kościoła zainstalowano pierwszy 'carillon' (zespół kilkunastu dzwonów, które służy do wygrywania różnych melodii) sprowadzony z Holandii. W 1738 kościół otrzymał nowy carillon wykonany w Holandii (35 dzwonów i wydzwaniał chorały), zniszczony 3 lipca od uderzenia piorunu. W 1910 r. kościół otrzymał nowy carillon, tym razem wykonany w Niemczech (37 dzwonów), ale w 1942 Niemcy zdemontowali go i wraz z innymi dzwonami wywieźli do Niemiec. Współcześnie odrestaurowany 'carillon' stanowi atrakcję miasta.
W maju 2006 roku kościół poniósł duże straty podczas pożaru, który rozpoczął się na dachu. Nabożeństwa odprawiane są w kaplicy bocznej.