Allerede fra den tidlige Middelalder var Sankt Katharina af Alexandria skytshelgen af Hjørring by da byens borger fik hende afbilledet i Hjørring byvåben.
Igennem tiderne har Sct. Catharinæ Kirke gennemgået utallige ombygninger og udvidelser. Den originale Middelalderskirke ses i dag, da denne del udgør tværskibet af den nuværende kirke. At dømme fra sporerne på kirkens front, var kirken en sen romansk murstens bygning af samme type som Sct. Hans Kirke, i Hjørring. I midten af 1400 tallet blev det store tårn rejst. På den sydlige side af kirkeskibet og øst for våbenhuset byggede man et stort og smukt kapel til Jomfru Marias mor Sankt Anna, som var en af Middelalderens mest populære helgener. Gennem de følgende tre århundred oplevede Hjørring by modgang og fattigdom og derfor blev der ikke foretaget nogen ændringer af kirken. I udgangen af 1700 tallet, da byen igen oplevede medgang, blev den øverste del af tårnet genopbygget og kirkens gavl fik tilføjet våbenskjold. Døbefontens er udført i romansk stil og tilhugget af kalksten fra Gotland. Det store alter fra 1651 er af stilen bruskbarok og viser den sidste nadveren. Alteret blev skåret af Christian Billedsnider og dekoreret det følgende år af maleren Johannes Kontrafeje.
