Церковь вблизи железнодорожной станции Девяткино построена по проекту Н.А. Львова. Возводилась она в усадьбе Воронцовых в Мурине. Сооружением церкви граф С.Р. Воронцов увековечил память своей супруги Екатерины Алексеевны, скончавшейся от чахотки в 1784 году. Закладка церкви состоялась в мае 1786 года. Близкий друг Воронцовых, Н.А. Львов сам же следил за ходом строительства. Церковь была выстроена в полуверсте от реки Охты, слева от шоссе и возвышалась над усадьбой и всей местностью. Первоначально церковь была задумана как мавзолей над усыпальницей Воронцовых, и в неё предполагалось перенести останки жены Семена Романовича. Так как от этой идеи позже отказались, а для приходской церкви, каковою призвана была стать церковь в Мурине, возникла нужда в колокольне, Львов предложил оригинальный проект храма, доработанный, очевидно, в ходе строительства. Храм был освящен в феврале 1790 года ключарем столичного Петропавловского собора С. Коноплевым.

Церковь представляет собой кубообразное многоярусное сооружение в стиле классицизма, в цокольном этаже которого находится усыпальница Воронцовых. К кубическому основному объёму храма в запада и востока примыкают полукруглые апсиды. Вход в церковь оформлен четырехколонным портиком с треугольным фронтоном. Над основным каменным объемом здания возвышается восьмигранная деревянная звонница, увенчанная деревянной двенадцатиколонной ротондой с небольшим плоским куполом и крестом. Главный неф подчеркивают дорические, наполовину каннелированные, колонны. Оригинальна и алтарная часть, устроенная в форме ротонды. В виде полукруга был выполнен и иконостас храма, образа для которого были написаны замечательным русским живописцем В. Л. Боровиковским. В дальнейшем храм в целом не перестраивался, хотя при последующих владельцах усадьбы, в частности, при Михаиле Семеновиче Воронцове, и позже в храм жертвовались иконы, делались иные богатые вклады. Одной из главных святынь храма была икона Святой Великомученицы Екатерины работы художника Малышева. Большой любовью прихожан пользовались также Казанская икона Божией Матери, иконы Пресвятой Богородицы "Утоли моя печали" и Святителя Николая Чудотворца серебряных окладах.

Среди святынь храма были также запрестольный крест в серебряной ризе весом 2,06 кг, золотой крест с мощами святых, пожертвованный в 1863 году церковным старостой И. А. Соколовым. Было также замечательное Евангелие, изданное в Москве в 1784 году, в сребропозлащенном окладе с финифтяными иконами и несколько богослужебных книг старинного издания.

Храм оставался действующим до 1940 года, когда из-за смерти настоятеля был закрыт. С 1950-х годов в здании попеременно располагались то соляной склад, то овощехранилище, то экспериментальный скульптурно-производственный цех. Храм был доведен до такого плачевного состояния, что в 1868 году была предпринята попытка снять его с учета как памятник архитектуры. Лишь спустя 18 лет в храме начались консервационные работы.

В 1988 году храм был возвращен верующим и 6 декабря того же года освящен митрополитом Ленинградским и Новгородским Алексием. Митрополит подарил храму икону святой великомученицы Екатерины. Из Князь-Владимирского собора в храм были пожертвованы престол и киоты с иконами Спасителя, свт. Николая Чудотворца, Божией Матери "Всех Скорбящих Радосте"; из Свято-Троицкого собора лавры – иконы Божией Матери "Троеручница" замечательного письма и "Тайная Вечеря"; из Павловского собора Гатчины – икона великомученика Пантелеймона. Царские врата и некоторые образа были подарены Александро-Невской церковью в Шувалове. Слева от Царских Врат на аналое лежит замечательный мозаичный образ святой великомученицы Екатерины работы знаменитых мозаичистов Фроловых, найденный в числе других мозаик в их мастерской на Васильевском Острове. В 1989 году за алтарем храма был воздвигнут крест в память клириков и мирян, прихожан храма, погибших в 1930-е годы. 28 сентября 1989 года на куполе был поднят новый крест. В 1990 году храм отметил своё 200-летие.

Недалеко от церкви, на шоссе расположена небольшая часовня с шатровым завершением. Посвящена она святому благоверному князю Александру Невскому.