KPD Vilniaus teritorinis skyrius 2020-03-20 išdavė leidimą atlikti šio kultūros paveldo objekto (unikalus kodas Kultūros vertybių registre 25026) tvarkybos darbus. KPD informuoja, kad fasadų tvarkybos (konservavimo, restauravimo, remonto) darbai yra atliekami pagal 2019 m. atliktus polichromijos tyrimus.
Jų metu buvo nustatyta, kad bažnyčios fasado sienų pagilintų plokštumų pirminis dažytas sluoksnis (1743 m.) – sodri raudona ochra (raudonas geležies oksidas). Geležies oksidų pigmentai yra stabilūs tiek vandeniniame, tiek aliejiniame tirpale, ir yra tinkami sieninei tapybai, nes pasižymi dideliu stabilumu reaguojant su šarmais. Jie nėra jautrūs atmosferos įtakoms ar cheminiams dariniams.
Tyrimai parodė, kad langų apvadų, piliastrų, karnizų, frizo plokštumų pirminis sluoksnis – šilto atspalvio baltas, lipdiniai – pilki. Apskritai paskutinių tyrimų duomenys rodo, kad baroko laikotarpiu bažnyčių (Vilniau Šv. arkangelo Rapolo, Vilniaus Viešpaties Dangun Žengimo (Misionierių), Vilniaus Bazilijonų, Vilniaus Šv. Teresės bažnyčia) lipdiniai buvo dažyti pilkai. Tyrėjai rekomendavo Šv. Kotrynos bažnyčią dažyti naujausiais tyrimais užfiksuotomis spalvomis.
Iš istorijos 1622 m. padėti bažnyčios pamatai. Bažnyčia pašventinta 1632 m. Po 1655 m. gaisro bažnyčia, remiama magnato Felikso Paco, atstatoma ir 1703 m. pašventinama. 1733 m. ji vėl sudegė – išliko mūrai ir skliautai. 1741 m. architektas Jonas Kristupas Gliaubicas įsipareigojo atstatyti bažnyčią. Jam talkino du vokiečiai, apdailos darbams buvo pasamdyti lenkų meistrai – dailininkai dažytojai. Pagal išlikusią 1743 m. datą ant bokšto grotelių galima spėti, kad tais metais darbai buvo baigti.
Ketvirtojo statybos etapo metais (1742-1753) bažnyčia statyta iš aukų ir vienuolyno lėšų, vadovaujant architektui J. Gliaubicui, skulptoriui J.Hedliui, menininkams ir meistrams Albryhui Knofui, Karlui Franciškui, Rondeli, Mikalojui Erlė ir kitiems. Šiame etape pakeista pagrindinio fasado architektūrinė išraiška: perstatomas frontonas ir į viršų iškeliami bokštai bei išmūrijamas absidos.
Kartu išmūrijamos choro patalpos ir navos skliautai. Pastatomi nauji altoriai, sakykla, mažosios tribūnos, išplečiama choro tribūna. Perstatoma „Dievo apvaizdos“ koplyčia, pristatomas kupolas, liucetas (langas virš durų). Kinta eksterjero architektūrinės masės, jos įgauna aštuoniakampę formą.
Naujai perstatomos zakristijos patalpos, atliekami kiti pakeitimai. Dekoruojami bažnyčios vidus ir išorė. Prie šoninės navos pristatomi nauji vienuolyno statiniai – pagrindinė nava paverčiama koridoriumi.
