A Igreja Batista Catuaí teve início em Londrina a partir da chegada do pastor Ary Velloso, vindo de São Paulo, no início dos anos 2000. Após cerca de duas décadas de atuação na Igreja Batista do Morumbi, Ary buscava um ritmo de vida mais tranquilo. 

As primeiras reuniões foram realizadas em um apartamento, de forma simples e em pequena escala, com discipulado de membros que inclusive permanecem na igreja até os dias de hoje. À medida que o número de participantes crescia, o grupo passou a se reunir em salas de hotel alugadas, até encontrar um espaço fixo em uma sala na  Avenida Maringá, 1995. 

Desde o início, a música esteve presente nos encontros. O acompanhamento era feito apenas com teclado, mas logo os jovens passaram a integrar o grupo, adicionando violão, guitarra, baixo e posteriormente bateria. Como o espaço não permitia estrutura fixa, era necessário montar e desmontar todo o som e as cadeiras a cada culto, o que envolvia boa parte da congregação.

Em 26 de maio de 2007, a congregação foi oficialmente organizada como igreja durante assembleia realizada na Avenida Maringá.

Com o crescimento da comunidade e dificuldades estruturais no espaço, incluindo uma inundação, a igreja se mudou em 2008 para o local atual na rua Rúbens Ávila, 150, no auditório da Cidade Universitária. Inicialmente, o auditório era utilizado apenas aos domingos, o que exigia desmontagem e armazenamento semanal dos equipamentos e cadeiras. Pouco tempo depois, o auditório passou a ser alugado em tempo integral, o que possibilitou a realização de reuniões de oração, ensaios dos grupos de louvor e atividades do Coral. Atualmente, a igreja permanece aberta durante toda a semana e também acolhe estudantes por meio do ministério Refúgio Universitário.

O pastor Ary permaneceu à frente até o início do processo de transição de liderança. Em 2009, foi feito o convite ao pastor Marcos Cunha para integrar a equipe pastoral. Assumindo oficialmente em 2012, após o falecimento de Ary na cidade de Londrina, em abril do mesmo ano, aos 77 anos, devido à complicações cardíacas.

No ano seguinte, a igreja recebeu Rogério de Velani, que em 2015, assumiu a liderança do ministério dos jovens e em 2016 foi ordenado pastor pela OPBB (Ordem dos pastores batistas brasileiros). Dois anos depois, passou a ser pastor auxiliar ao lado do pastor Marcos Cunha. Até que em 2021 assumiu como pastor titular, cargo que ocupa atualmente.

Entre as marcas dos primeiros anos, esteve a ênfase na convivência comunitária e na vida em família, buscando viver a visão proposta desde o início da igreja. 

Atualmente, a Igreja Batista Catuaí mantém como eixo de sua identidade a valorização da unidade e do envolvimento  comunitário.