A história do Outeiro de Santa Catarina se inicia nos primeiros anos da colonização portuguesa, nos meados do século XVI, com as primeiras escrituras de doação e divisão de terras. Nesta época, as terras do atual Brasil eram divididas em Capitanias, cada uma possuindo um Donatário; os donatários residiam na metrópole e, assim, delegavam a função da administração dessas terras aos Capitães-Mores. Uma das funções destes capitães era doar pedaços dessas terras para serem povoadas e incluídas em atividades econômicas. Assim, a área que inclui o pequeno monte (outeiro), foi doada pelo Capitão-Mor Antonio de Oliveira aos primeiros povoadores do lugarejo no ano de 1539.
Casal habitante da pequena ocupação, Luiz de Góes e Catarina de Aguillar construíram uma capela na base do morro dedicada a Santa Catarina de Alexandria, origem do denominação do local. Não se sabe ao certo a data da construção de tal ermida, mas sabe-se que ela se deu no fim da década de 1530 e início da década de 1540; isso porque, em 1540, a pequena igreja torna-se a primeira matriz e em 1543 já funcionava junto à capela a primeira Santa Casa. Sabe-se também os primeiros moradores construíram suas habitações ao redor da dita igreja. Ou seja, aquele local tornou-se uma centralidade de referência para as primeiras construções da aldeia inicial de Santos.
Cinquenta anos mais tarde, em 1591, a aldeia foi invadida e saqueada por piratas e corsários ingleses comandados por Thomas Cavendish. Neste episódio a igreja foi destruída e a imagem de Santa Catarina de Alexandria jogada ao mar. Após 72 anos, em 1663, a imagem foi casualmente reencontrada por escravizados pertencentes aos jesuítas, enquanto pescavam, tiraram-na da água com uma rede. O então reitor do Colégio de Santos, padre Alexandre de Gusmão, levantou, com a ajuda da população, outra capela para a santa, desta vez no alto do Outeiro, onde permaneceu por quase dois séculos.
Durante décadas o pequeno morro pedregoso foi utilizado como fonte de pedras para o calçamento das ruas e, com isso, foi sendo desbastado. Aos poucos, também, foi sendo aterrado para a ampliação do porto. Assim, o morro foi desaparecendo aos poucos, principalmente a partir do início do século XIX. Este processo culminou na autorização pela Câmara Municipal, em 1869, do desmanche dos restantes do morro para demarcar as ruas e quadras da cidade. Mesmo após este processo restaram duas grandes rochas remanescentes do morro. Nesta ocasião a capela foi definitivamente demolida e a imagem de Santa Catarina de Alexandria hoje está exposta no Museu de Arte Sacra de Santos.
Entre 1880 e 1884, o médico italiano estabelecido em Santos, Giovanni (João) Éboli, mandou construir uma casa acastelada sobre as rochas remanescentes e sobre parte das ruínas da antiga capela. Em 1902, a pedra recebeu uma placa com os dizeres: “Esta rocha é o resto do Outeiro de Santa Catarina e foi sobre este outeiro que Brás Cubas lançou os fundamentos desta povoação, fundando ao mesmo tempo, época de 1543, o Hospital de Misericórdia, sob a invocação de Todos os Santos, que deu o nome a esta cidade e à primeira instituição pia que se estabeleceu no Brasil“.
Em 22 de outubro de 1922, a Câmara Municipal reconheceu o Outeiro de Santa Catarina como sendo o marco inicial do povoamento de Santos. Mas nem esse fato serviu para proteger e conservar esse lugar que foi o berço da cidade e testemunha de sua história. O abandono do Outeiro contribuiu para que famílias se instalassem dentro da casa, transformando-a em um cortiço. Este processo de ocupação irregular contribuiu para a deterioração física da construção durante grande parte do século XX.
Após longo período de deterioração, foi tombado pelo CONDEPHAAT, instância estadual, em 1986, e pelo CONDEPASA, instância municipal, em 1990. Este processo possibilitou a preservação efetiva e as restaurações que foram necessárias. A conclusão dos trabalhos se deu em outubro de 2000, com a entrega da praça construída ao seu lado. A praça construída foi parte do Projeto de Revitalização do Centro Histórico desenvolvido pela Prefeitura Municipal a partir de 1997.
Abrigou, entre 1995 e 2012, a sede da Fundação Arquivo e Memória de Santos, instituição responsável pela gestão dos arquivos públicos e da memória não edificada da cidade.
