Во второй половине 18 в. многие церкви и соборы освящались во имя святой великомученицы Екатерины. В 1785 г. к проектированию церкви приступает Николай Львов. Строительство началось в августе 1787 г. По замыслу Н.А. Львова, Муринская церковь имеет некоторые архитектурные особенности - совмещение в одном здании четырех расположенных по вертикали, различных по назначению частей: цокольный этаж - сводчатые помещения усыпальницы, церковь, занимающая основной объем здания, ярус звона (колокольня), бельведер (ротонда) с колоннадой коринфского ордера. Последние два яруса выполнены из дерева. Размеры храма: длина с востока на запад - 20м, ширина - 24,5м, высота (с крестом) - 34м. В интерьере церковного зала преобладали плавные полуциркульные линии, иконостас решен в форме полуротонды.