Кирха Святой Катарины в Арнау была заложена около 1320 года. Башня, неф и хоры кирпичные. Позже к нефу с севера был пристроен двухэтажный притвор, а к хорам с востока - ризница. Башня построена на высоком фундаменте из валунов. Между контрфорсами нефа и хоров по одному окну, по обеим сторонам окон по одному слепому окну. Кладка всех частей кирхи готическая. Неф состоит из трех пролетов. Кафедра 1684 года работы Кристиана Клодсея. На хорах над триумфальной аркой висели шлем, перчатки, шпоры, шпага и другие рыцарские принадлежности. Герб фон Оппена украшал рыцарское снаряжение.
В результате боевых действий 1945 года кирха была повреждена: разрушена верхняя часть башни и юго-восточная часть хора. С 1960 года здание использовалось под зернохранилище. Полностью утрачено внутреннее убранство интерьеров, сохранились шатровые своды и фрагменты фресок.
Постановлением Правительства Калининградской области от 23 марта 2007 года № 132 кирха получила статус объекта культурного наследия регионального значения.
В 2008 году кирха была передана Калининградскому историко-художественному музею, 8 июля в кирхе открылась экспозиция. 11 мая 2010 года здание кирхи было передано в пользование Калининградской епархии Русской Православной Церкви.