Datant de la deuxième moitié du XVe s., l’église Sainte-Catherine remplace une ancienne église de pierre détruite pendant la Guerre de Cent ans. Elle fut édifiée par les habitants de la ville après le départ des Anglais. Disposant alors de peu de moyens, ils utilisent, comme matière première, le bois en provenance de la forêt de Touques et leurs connaissances en construction navale.

Elle fut édifiée en plusieurs « campagnes ». La première date de 1460 avec la construction de la première nef, celle du Nord. Avec l’essor démographique, une église plus grande devenait nécessaire avec l’édification en 1496, de la deuxième nef.

Au début du XIXe s., l’intérieur de l’église reçut un habillage en plâtre et un porche néoclassique à colonnes grecques remplaça le porche primitif. D’importants travaux de restauration furent entrepris à partir de 1879 avec, notamment, la disparition des enduits de plâtre de la nef et le remplacement du porche grec par le porche actuel en 1929.

Classée « Monument Historique » en 1879, elle a attiré l’attention de nombreux archéologues et historiens : c’est la plus grande église de France construite en bois avec un clocher séparé.

Le clocher, robuste construction de chêne est édifié sur la maison du sonneur. Annexe du Musée Eugène Boudin, il se visite et présente des œuvres religieuses (sculptures, souvenirs des Charités et de la chapelle Notre-Dame de Grâce).