U Zagrebu, ali i Hrvatskoj, 16. stoljeće obilježeno je Stogodišnjim hrvatsko-turskim ratom, a sam kraj stoljeća završio je tako da je s 15. na 16. rujna 1590. godine, tri godine prije konačnog završetka Stogodišnjeg hrvatsko-turskog rata, Zagreb pogodio teški potres koji je srušio čak i Medvedgrad, a neki su to shvatili kao poruku da stoljeće završi rušenjem starog i najavom izgradnje novog doba.
Među najvažnije građevine Zagreba u 17. stoljeću je Crkva svete Katarine, smještene na jugoistočnom dijelu današnjeg Gornjeg grada. Crkva je građena na mjestu nekadašnje istoimene isusovačke crkve koja je u vrijeme Stogodišnjeg hrvatsko-turskog rata bila pretvorena u vojno skladište.
Nakon što su isusovci 1606. godine na poziv biskupa Šimuna Bratulića došli u Zagreb, već je bio sklopljen mir, te nije bilo potrebe da crkva i dalje služi kao vojno skladište. No, unatoč tome što se mogla vratiti svojoj prvobitnoj zadaći, crkva je bila jako oštećena i zapuštena, zbog čega je gradečka općina isusovcima ustupila crkvicu sv. Marije, tada smještenu na jugozapadnoj strani današnjeg Gornjeg grada. Desetak godina nakon dolaska isusovaca, u Zagreb 1618. godine dolaze kapucini kojima treba Crkva sv. Marije, pa isusovci kreću graditi svoju crkvu na mjestu stare drvene Crkvice sv. Katarine.
Dana 20. svibnja 1620. godine, udareni su temelji gradnje Crkve svete Katarine. Crkva je s prekidima građena do jeseni 1632. godine, a gradnja je financirana novcem krunidbenoga dara Hrvatske kralju Ferdinandu II, koji je kralj darovao isusovcima za gradnju. Gradnju su financijski potpomogli i neki velikaši i plemići, kao i sami građani. No, financije nisu uvijek išle na ruku isusovcima, pa tako u periodu 1624. i 1625. godine na crkvi nije bilo nikakvih radova.
Crkva sv. Katarine je rađena prema nacrtima zagrebačkog isusovca, a tip je ranobarokne jednobrodne crkve u kojoj se lađa sa svetištem spaja u cjelinu.
Crkva je završena 1632. godine, no bez poznatog joj bogatog baroknog kiparskog i slikarskog dekora koji će dobiti tek krajem 17. i u 18. stoljeću.
Kako u to vrijeme požari na Gradecu nisu bili rijetku, i Crkva sv. Katarine je više puta bila oštećena. Tako je triput stradala u požarima, a jednom i u potresu. Naročitu štetu joj je učinio požar iz 1645. godine kada su, između ostalog, teško oštećeni bili krov, orgulje i oltari. Godinu dana kasnije ju je oštetio potres, a 1647. godine opet požar. U požaru 1674. godine stradao je toranj, a kapelica je srušena prilikom obnove crkve nakon teškog potresa iz 1880. godine.
1653. godine nad svetištem se gradi osmerostrani drveni toranj, a 1665. godine prigrađena je prvoj pobočnoj kapeli s južne strane kapelica Majke Božje Lauretanske.
Na tadašnjem Gradecu nastanili su se već spomenuti Isusovci. Osim biskupa Šimuna Bratulića i bana grofa Tome Erdodyja, najvatreniji borci za katoličku vjeru bili su isusovci, koje je u Hrvatsku doveo baš biskup Bratulić. Zastupnici općine na Gradecu su na poticaj biskupa zamolili isusovce da dođu u Zagreb i tamo se stalno nastane, te da provedu protureformaciju. Samim isusovcima to nije predstavljao veliki problem jer su i sami bili zabrinuti zbog širenja druge vjere, pa se tako nastanjuju u Zagrebu krajem 1606. godine te počinju sa svojom zadaćom.
Upravo među najstarije poznate građevinske radove na današnjem Gornjem gradu spada i pregradnja srednjovjekovnog dominikanskog samostana koji je građen u drugoj polovici 15. stoljeća (1473. godine), a adaptacija je izvršena u gimnaziju. Isusovci su tu zgradu dobili kada su 1606. godine došli u Zagreb. Zgradu su prethodno napustili dominikanci, zbog čega je ona krenula propadati, te se javlja potreba za renovacijom koja završava godinu dana nakon dolaska isusovaca – 1607. godine.
Zgrada je sredinom 17. stoljeća (1645. godine) teško stradala u požaru, te je temeljito obnovljena, a 1667. godine joj se dodaje krilo sa zapadne strane. Već krajem 17. stoljeća zgrada je zbog trošnosti ponovno temeljito popravljena.