Приход храма великомученицы Екатерины на Всполье известен с XVIII века.
Современное здание храма построено в 1775 году. Архитектор К.И. Бланк.
Главный престол освящен в честь Спаса Нерукотворного Образа, приделы святителя Николая Мирликийского и благоверного князя Александра Невского. Летний храм имеет престол освященный в честь великомученицы Екатерины.
В годы гонений приход был снят с юридической регистрации, а храм закрыт и передан в народное хозяйство в 1931 году.
В 1970-х годах началась реставрация здания храма. Екатерининский храм занял Всесоюзный художественный реставрационный центр имени Грабаря, который и вел реставрацию.
В 1992 году приход был возрожден и получил юридическую регистрацию. В том же году приходу было частично передано бывшее здание храма.
В 1994-м году Решением Святейшего Патриарха Московского и всея Руси Алексия II храм становится представительством Православной Церкви в Америке при Московском Патриархате. Святейший Алексий, Патриарх Московский и всея Руси и Блаженнейший Феодосий, Митрополит всея Америки и Канады отслужили молебен в ознаменование официального открытия представительства.
Великое освящение храма великомученицы Екатерины Святейшим Патриархом Алексием II при сослужении Блаженнейшего митрополита всея Америки и Канады Феодосия состоялось 11 июня 1999.
В 2006 году здание храма было окончательно передано представительству Православной Церкви в Америке.