Храм святой великомученицы Екатерины сооружен на холме рядом с резиденцией российского посольства в Италии, виллой Абамелек. В церкви установлен уникальный мраморный иконостас, нижний ярус которого расписан в технике фрески.
Иконостас нижнего придела - в честь святых равноапостольных Константина и Елены - выполнен из фаянса и передан в дар храму уральскими мастерами. Колокола для храма были изготовлены в 2006 году в литейном цехе московского завода ЗИЛ.
Впервые идея строительства православного храма в колыбели католичества была высказана в конце XIX века настоятелем русской посольской церкви архимандритом Климентом (Верниковским).

Осенью 1913 года император Николай II постановил начать сбор пожертвований по всей России, а в 1916 году были собраны 265 тыс. лир, которых хватило бы на строительство храма. Однако революционные события помешали осуществить этот проект.

Вновь идея построить храм была высказана в начале 1990-х годов. По благословению патриарха Алексия II в январе 2001 года на месте будущего храма в Риме был освящен закладной камень, а само строительство началось в апреле 2005 года.

В мае 2006 года митрополит Смоленский и Калининградский Кирилл (нынешний предстоятель) совершил малое освящение храма, а в декабре того же года - освящение его нижнего придела. Регулярные воскресные богослужения в храме совершаются с 8 октября 2006 года.