Niewielkie miasteczko Woźniki należy do najstarszych na Śląsku. Wzmiankowane było z początkiem XIII w. w dokumencie biskupa krakowskiego, Fulka, a już niespełna sto lat później na pewno istniał tu drewniany kościół pod wezwaniem św. Walentego.
Murowany kościół św. Katarzyny wzniesiony został natomiast w drugiej połowie XIV w., kiedy to miała miejsce lokacja miasta. Budynek, wzniesiony w stylu gotyckim, w połowie XV w. stał się siedzibą woźnickiej parafii. Pierwotna bryła tego kościoła podlegała w kolejnych wiekach kilkukrotnym przebudowom, w wyniku których uzyskała elementy renesansowe, a wreszcie przybrała charakter budowli barokowej. Podobnie jak wiele innych kościołów na Śląsku, także woźnicka świątynia na fali reformacji została w drugiej połowie XVI w. przejęta przez luteranów (oni zresztą również ją przebudowywali). Powróciła w ręce katolików w pierwszej połowie wieku XVII.
W 1798 r., w czasie wielkiego pożaru miasta, znaczne szkody poniósł także kościół św. Katarzyny. Odbudowa trwała do 1829 r. We wnętrzu zachowało się jednak sporo historycznego wyposażenia, zwłaszcza barokowy ołtarz główny z obrazem patronki, kilka także barokowych rzeźb oraz malowideł naściennych. Prócz tego sporo cennych przedmiotów liturgicznych, wpisanych do rejestru zabytków.
Patronka kościoła, Katarzyna Aleksandryjska, żyła w końcu III i w początkach IV w. Również z IV stulecia pochodzą świadectwa na jej temat, przekazane przez św. Rufina i Euzebiusza z Cezarei. Według nich Katarzyna urodziła się w Aleksandrii w Egipcie i pochodziła z królewskiego rodu. Jak mówi tradycja, ta wykształcona dziewczyna już w wieku 18 lat miała umacniać w wierze chrześcijan prześladowanych za czasów cesarza Maksencjusza, a nawet próbować nawrócić jego samego. Gdy Maksencjusz zarządził dysputę kilkunastu filozofów, Katarzyna przekonała ich do przyjęcia nauki Chrystusa. Zmuszana jednak do wyparcia się wiary i złożenia ofiary rzymskim bogom, została aresztowana, a po okrutnych torturach ścięta.