עובדת קיומו של עוגב לצרכי הפולחן בבית לחם כבר לפני למעלה מ-600 שנה ידועה בוודאות.
אכן בעת ביצוען בשנת 1906 של עבודות חפירה לקראת הנחת יסודות בית אירוח לצליינים בסמיכות לכנסייה סנתה קטרינה, נתגלו 211 חלילים מהמאה ה-XIV .
חילילם אלה נשמרו ומוצגים כיום במוזיאון Museum of Biblical Studies בעיר העתיקה בירושלים.
צליינים אשר בקרו בבית-לחם בשנת 1640 ציינו אף הם שהיה במקום עוגב. נגן העוגב בתקופה הזאת היה האח ארקנג'לו מהעיר אגריז'נטה בסיציליה.
הכלי הלפני-האחרון בסדרה כה ארוכה של עוגבים אשר הובאו לשם במהלך כל השנים הללו, נבנה בבית מלאכה לעוגבים שהותקן במתחם "הגואל הקדוש" הפרנציסקני בעיר העתיקה בירושלים: האב אנדראה מורטו מגרנדה (ספרד) התחיל את בנייתו בשנת 1914 והאב מז'לה סיים בשנת 1925.
האח דלפינו טבואדה מגליציה (ספרד) שיפץ אותו והתקין בו מערכת תמסורת חשמלית בשנת 1955.
האח טבואדה החליף מאוחר מכן את כל העוגב בכלי חדש שהוא בנה בעצמו ושנשאר במקום עד לשנת 2000.
כלי זה היה הגדול והיפה מכל הכלים אשר היו בשימוש באזור כולו.
(ראה תיאור במדור "עוגבים שפורקו אחרי 1992").
העוגב הקיים היום במקום הוזמן אצל בונה העוגבים ריגר מאוסטריה לקראת ביקורו בארץ הקודש של האפיפיור יוהאן-פאולוס השני בשנת 2000.
הוא נחנך בשנת 2003 על ידי האב ארמנדו פיארוצ'י ונגנית העוגב הגרמניה אליזבט רולוף.
הכלי החדש מורכב למעשה משני עוגבים שונים הנשלטים או על ידי קונסולה מרכזית אחת או על ידי שתי קונסולות בנפרד: עוגב הפוזיטיב ממוקם בחלק המרכזי-אחורי של הכנסייה וכל שאר חלילי העוגב ממוקמים מעל איזור הכניסה הראשית לכנסייה.
כל החלילים של מחללות הפוזיטיב כולל מחללות הפדל המסונפות לו, ממוקמות ליד הקונסולה הראשית, וניתן לנגן עליהן בעזרת קונסולה נפרדת. כתוצאה מכך, שני נגנים יכולים למעשה לנגן בו-זמנית על העוגב, האחד על הפוזיטיב והפדל שלו, והשני על כל שאר העוגב.

הפוסט העוגב הגדול של כנסיית סנטה קטרינה הופיע לראשונה ב-קונצרטים לעוגב | עוגבים | חובבי העוגב בישראל בעמותת אוצר המוסיקה היהודית.