Постройка колокольни, внутреннее убранство и утварь произведена на частные пожертвования. Главный престол освящен в честь великомученницы Екатерины, а приделы - в честь св. Николая Чудотворца и мч. Мины.
В 1838 г. снова сильный пожар истребил большую часть Судогды. Собор обгорел снаружи и изнутри, но св. коны, утварь и ризница были спасены от огня. После пожара соборный храм отделывался в течении 10 лет и богослужение за все это время свершалось в теплой его половине.
В холодном храме было устроено три престола: главный во имя св. Вмц. Екатерины, в приделах в честь Покрова Пресвятой Богородицы и Казанской иконы Божией Матери. Однако, в теплой части собора, в следствии ее тесноты и долгой эксплуатации назрела необходимость ремонта. Увеличение размеров теплого храма по площади и по высоте производили в два этапа – в 1853 и 1871 годах.
С 1875 г. начаты работы по реконструкции летней части собора. Каменная кладка стен окончена к 1878 г., установлено 5 глав, в 1885-86 гг. шло укрепление внутренних столбов. Полностью ремонт был завершен в 1891 г. К началу XX века Екатерининский собор блистал величественной красотой. В его клире состояли два протоиерея, три священника и два псаломщика.
После революции священников собора репрессировали: некоторых отправили в лагеря, некоторых замучили в тюрьмах НКВД. В 1930 году собор «по просьбе рабочих» закрыли, устроив в нем зерносклад.
В 1959 году основная часть храма была взорвана и разобрана, а оставшаяся от разрушения теплая часть храма переделана под «Дом культуры».
В 1990 году была зарегистрирована церковная община в честь великомученицы Екатерины, но то что осталось от храма, с большим трудом для православных, передали только через четыре года. К этому времени бывший красавец-храм представлял из себя неуклюжую бесформенную каменную, с отстающей штукатуркой и обветшалой протекающей крышей, коробку. По благословению правящего архиерея, архиепископа Владимирского и Суздальского Евлогия в западной части собора временно был установлен алтарь.