Baznīca atrodas pašā Valkas centrā, Raiņa un Rīgas ielu krustojumā. Mūsai un Mēmelei satekot, redzama Lielupe, Raiņa un Rīgas ielai satiekoties -baznīca.

Pirmo reizi baznīcas vārds dokumentos parādās 1477. gadā, tajā laikā tā saukta svētās Katrīnas vārdā. Toreiz draudzē ietilpa Pilslugažu, Burgas, Liellugažu un Čoru muižu iedzīvotāji. Baznīcas patrons bija kāds no muižniekiem, visbiežāk Vrangeļu dzimtas pārstāvji.

Baznīcu gadu gaitā ir piemeklējis sūrs liktenis – divas reizes tā tika sagrauta, bet, pateicoties Vrangeļu dzimtai, tā tikusi atkal atjaunota: pirmo reizi baznīca cieta 1702. gadā Ziemeļu kara laikā, otro reizi, tikai piecdesmit gadus vēlāk, un tad arī vēl 1907. gada naktī no 3. uz 4. februāri baznīcā izceļas ugunsgrēks, kā rezultātā tiek bojātas jumta konstrukcijas, bet tornis izdeg pilnībā un zvans iekrīt baznīcā. To atjauno barona fon Vrangeļa māsa. Atjaunotā baznīca tiek iesvētīta 1910. gadā 2.maijā.

Nākošas lielais remonts ir veikts tornī 1935.gadā. Tas uzsākts 6.augustā. Pirms remonta tornis bija pelēkā krāsā, bet tagad to nokrāso ar zaļu krāsu. Mūra un koka daļas krāso baltā krāsā. Tornis pirms remonta zvanot stipri šūpājies, tādēļ konstrukciju tornī pastiprināja ar jaunām koka detaļām.

Baznīcas torņa gaili un bumbu nocēla zemē zeltīšanai un izrādījās, ka Krievijas revolūcijas laikā tie stipri cauršauti. Bumbai ap 10, bet gailim ap 20 caurumu. Tos nodeva izlabot valkas mehānisko darbnīcu īpašniekam Jānim Melnbārdim. To nokrāsoja meistars Kārlis Zīle no Rīgas.

Nākošais torņa remonts veikts 1993. gada vasarā un 1995.gada pavasarī. 1991. gadā no torņa atkal tika nocelts gailis un bumba, kuri atkal bija cauršauti II pasaules kara laikā. Restaurāciju pabeidza 1993. gadā. Līdz 1995. gada 29.augustam tas glabājās Valkas novadpētniecības muzejā, jo tornī notika nesošo konstrukciju nomaiņa un remonts. 1995.gada 29.augustā gaili uzcēla tornī, bet pēc gada t.i. 1996.gada jūlijā gailim jau bija astes daļa sašķiebusies. Kļūda radusies gultņu sistēmā, lai to izlabotu, gailis atkal jānoņem.

1997. gada 20.janvārī draudzes padome pieņēma lēmumu uzsākt baznīcas iekšējā interjera remontu. Tā kā 1907.gadā galvenā draudzes daļa ir apkārtējo muižu zemnieki, interjerā dominē koka konstrukcijas, kas telpā rada smagnēju un reizē pamatīguma iespaidu. Izdarot pētījumus 1997. gada remonta laikā tiek konstatēti interesanti fakti. Atjaunojot baznīcu pēc ugunsgrēka, meistari ar koka paneli aizseguši ornamentus, kuri rotājuši altāra daļu, kā arī lielo telpu. Altārtelpas arkas arī bijušas rotātas ar šo ornamentu, bet laika gaitā tās aizkrāsotas un nav atjaunotas. 1997. gada remonta laikā visi ornamenti tiek atjaunoti gan altārtelpā, gan lielajā zālē, gan arī arkā. Sienu krāsojums atgūst savu pirmo krāsojumu – dzeltens altārtelpā, gaiši zaļš lielajā zālē, balts logu ailēs. 1998.gadā tiek izremontēta torņa iekšpuse un skatu laukums pilsētas apskatei. 1999.gadā tiek uzlikts jumts baznīcas daļai.

Baznīcas restaurēšana turpinās līdz pat mūsdienām: pārkrāsojot torni, nostiprinot jumta konstrukcijas, atjaunojot baznīcas torņa gaili kā arī atsvaidzinot interjeru un fasādi.

Stilistiski baznīca ir būvēta kā bazilikas tipa baznīca. Skatoties no augšpuses, tā atgādina izstiepta taisnstūra formu. Baznīcas eksterjers ir vienkāršs (agrāk tika dēvēta par zemnieku dievnamu) un tajā ir vērojamas daudzu stilu iezīmes, ko veicinājuši biežie atjaunošanas darbi baznīcas vēsturē, jo katrs nesis raksturīgākā stila iezīmes no sava laika. Priekšdaļā vērojamas klasicisma un baroka iezīmes.

Mūsdienās baznīca pilda dievnama pienākumus, bet baznīcas tornis kalpo arī kā pilsētas skatu tornis, no kura paveras brīnišķīgs skats gan uz Valku, gan Valgu.