Původně pravděpodobně sloužil jako kaple pro bohoslužby obyvatel sousedícího hradu. Uvnitř se nacházejí zbytky fresek z 15. století zobrazující život Krista a sv. Kateřiny a fresky polenského malíře Jiříka Jircháře z přelomu 16. a 17. století, které dali zhotovit při renovaci kostela tehdejší majitelé Polné Hertvík Žejdlic a Jan Žejdlic ze Šenfeldu. U kostela je zřízen hřbitov, jehož existenci dokládají písemné zmínky již z počátku 15. století.
Hřbitovní zeď byla postavena v letech 1592 a 1593. Na hřbitově byli pochováváni zejména obyvatelé hradu a podhradí, později obyvatelé čtvrti Kateřinov, která byla po dlouhou dobu vedena jako samostatná obec. Zachovaly se také zprávy o kostnici. Ve svahu pod původním hřbitovem směrem k rybníku Peklo byl koncem 16. století zřízen menší hřbitov pro nepokřtěné děti, lidi jiné víry a sebevrahy. Na hřbitově se dochovala celá řada cenných náhrobků. Ještě nedávno byly železné kříže – často umělecky zdobené výrobky železářů a kovářů z Ranska a okolních hutí – necitelně likvidovány. Některé z nich jsou zde nyní ponechány. Zaujmou zejména náhrobky významných osobností (Bedřich Neubauer – muzejník, Karel Varhánek – významný podnikatel a mecenáš města, MUDr. František Záborský – významný lékař…). Umělecky cenná je plastika na hrobce rodiny Vítkovy – dílo akademického sochaře Františka Vladimíra Foita (1900–1971); za pozornost stojí i pomník mlynáře Čeňka Fialy s vytesanými mlynářskými znaky.
Ve svahu při kostele žili v 17. a 18. století poustevníci, kteří se mj. starali o nemocné cholerou a morem. Kostel sv. Kateřiny včetně hřbitova je po hradu druhou nejstarší dochovanou památkou v Polné. Poslední důslednější oprava včetně přeložení střechy novým plechem byla provedena v roce 1977; od té doby zde čas od času proběhne běžná údržba. Při pořizování fotodokumentace Klubem Za historickou Polnou v roce 2009 byl zjištěn neutěšený stav interiéru kostela – krom jiného zanikají vzácné fresky z 15. až 17. století.
Podle webu města Polná