A história começa de forma modesta. A Igreja de Santa Catarina provavelmente começou como uma pequena capela dedicada à santa, encostada nas primeiras muralhas de Bruxelas, na margem esquerda do rio Senne. Ela é mencionada a partir do ano de 1201 como dependência da paróquia de Molenbeek-Saint-Jean. Portanto, este foi outrora um pequeno posto avançado, e não uma grande igreja urbana. A capela foi posteriormente substituída por uma igreja gótica, construída nos séculos XIV e XV. No século XVII, foi acrescentado um coro, e a torre sineira barroca foi erguida entre 1629 e 1664. Essa igreja ficava ao lado de uma movimentada orla fluvial. Um famoso mapa panorâmico da cidade, gravado por Hogenberg e publicado em 1576, mostra o Grande Beginário junto ao Canal de Willebroek e suas bacias, que haviam sido construídos apenas cerca de quinze anos antes. A água, no entanto, não durou. A bacia de Sainte-Catherine foi a primeira a ser aterrada, em meados do século XIX, e a igreja foi reconstruída no local dessa antiga bacia. A igreja antiga foi substituída, e o mercado em frente ao novo edifício tornou-se um dos lugares mais importantes de Bruxelas no século XIX.