Церковь Святой Великомученицы Екатерины – православный храм во имя святой великомученицы Екатерины на Зверинце (Жверинас; Žvėrynas) в Вильнюсе, сооружённый на средства виленского генерал-губернатора А. Л. Потапова в память его покойной супруги Е. В. Потаповой. Располагается на высоком берегу реки Вилии (Нерис).

Первоначально на месте нынешнего здания стараниями Е. В. Потаповой (урождённой княжны Оболенской; 1820—1871) была построена небольшая деревянная домовая церковь рядом с летней резиденцией виленского генерал-губернатора в 1868-1874 годах А. Л. Потапова в тогдашнем пригороде Вильны Зверинце. Известная своей благотворительной деятельностью Потапова посещала больных, ухаживала за ними в госпитале и, заразившись холерой, умерла 3 (15) августа 1871 года. По завещанию, тело почившей на три дня было выставлено в домовой церкви, затем было увезено в Санкт-Петербург для погребения в фамильном склепе Оболенских. Тяжело переживавший смерть супруги А. Л. Потапов решил в память о ней рядом с деревянной церковью возвести каменный храм. Под церковь был выделен участок в 375 м 2. Проект здания был подготовлен архитектором Н. М. Чагиным, предложившим сохранить деревянный каркас прежней церкви и выстроить каменные стены по её периметру.

Год спустя 3 (15) августа 1872 года, в годовщину кончины Е. В. Потаповой, новый белокаменный православный храм был освящён архиепископом Виленским и Литовским Макарием (Булгаковым) во имя святой великомученицы Екатерины. На боковом фасаде была установлена мемориальная плита в память Е. В. Потаповой. Храм был приписан к домовой церкви Святого Александра Невского в генерал-губернаторском дворце. После отъезда Потапова из Вильны церковь содержалась на проценты с его вклада в виленском коммерческом банке. Во время Первой мировой войны прекратилось существование дворцовой Александро-Невской церкви. Некоторое время Екатерининскую церковь использовала в качестве домовой церкви Н. Калинкова, дочь владельца Зверинца В. В. Мартинсона.

В 1922 году церковь была передана в ведение общины Знаменской церкви. С провозглашением автокефалии Польской православной церкви (1924 год), которая не была признана Московским патриархатом, при Екатерининской церкви стараниями общественного и церковного деятеля В. В. Богдановича была зарегистрирована религиозная община РПЦ. В 1925 году польские власти запретили пользоваться храмом. Однако «патриарший» Екатерининский приход (единственный в межвоенной Польше, который не утратил канонической связи с Московским патриархатом) продолжал негласно существовать. Службы совершались в частных домах прихожан. В храме же совершались богослужения и требы священниками Польской православной церкви во время ремонта Знаменской церкви.  С установлением в Литве советской власти (1940 год) церковь была закрыта. После Второй мировой войны здание было занято под склад Литовской киностудии. В середине 1990-х годов здание в порядке реституции было возвращено Виленской и Литовской епархии Русской православной церкви. В 2005 году по благословению митрополита Хризостома Свято-Духов монастырь осуществил наружный ремонт церковного здания: заново перестелены покрытия купола и крыши и окрашены его стены. В 2013 году по благословению архиепископа Виленского и Литовского Иннокентия был сделан внутренний ремонт храма. 7 декабря 2013 года в день памяти святой великомученицы Екатерины было совершено первое богослужение.