Нинішню цегляну будівлю лютеранської церкви Святої Катерини проектував лютеранин Іван Штром. Київські німці давно подумували про будівництво фундаментальної церкви і навіть зібрали гроші за активної участі дружини ректора університету Святого Володимира Рудольфа Траутфеттера. Дізнавшись про приїзд до Києва архітектора-єдиновірця, громада звернулася до нього по допомогу. Штром, який на той час встиг збудувати в Києві кадетський корпус, відмовився від гонорару і досить швидко надав громаді готовий проект. Здійснив будівництво та розробив декор внутрішнього приміщення ще один німець Павло Шлейфер. Сучасна будівля молитовні була закладена 19 липня 1855 року, а освячена 4 серпня 1857 р. М. Закревський в «Описі Києва» (1868 р.) писав: «Готичного стилю кірха відрізняється витонченістю, особливою світлістю і тим важливим зручністю, що в проповідника можуть розноситися до найвіддаленіших куточків дуже звучно і чітко».