В 1874 г., когда редакцией «Христианского чтения» было предпринято издание «Собрания древних литургий, восточных и западных, в переводе на русский язык», А.Л. Катанский составил план перевода и написал введение к первому выпуску. Впоследствии, несмотря на то что научные интересы А.Л. Катанского сместились в сторону догматического богословия, он неоднократно возвращался к историко-литургическим исследованиям. Так, в 1880 г. в «Христианском чтении» были опубликованы его статьи «К истории литургической стороны таинства брака» и «Очерк истории обрядовой стороны таинства елеосвящения». Несколько трудов, посвящённых церковно-историческим вопросам, стали логическим продолжением первого студенческого опыта и магистерской диссертации А.Л. Катанского «История попыток к соединению церквей греческой и латинской в первые четыре века по их разделении», опубликованной первоначально в «Христианском чтении» за 1867 и 1868 гг. (отдельно издано в 1868 г.). Так, в «Протоколах Санкт-Петербургского Общества любителей духовного просвещения» был напечатан текст, прочитанный в 1872 г. публично под названием «Краткий очерк истории и характеристика попыток к соединению Церквей греко-восточной и римско-католической за весь восьмивековой период разделения Церквей». Впоследствии в «Церковном вестнике» было опубликовано ещё несколько статей на эту тему: «Историческая справка к статье о перемещениях в среде нашей церковной иерархии», «Кто искажает историческую истину: (По поводу заграничной книги «О Церкви»)», «Обозрение евангельских повествований о предании Господа Иисуса Христа на смерть». В статье «Вопрос о времени учреждения христианской Церкви и церковной иерархии» (1886 г.) А.Л. Катанский указывал, что ещё до Пятидесятницы существовало не только иерархическое различие в обществе верующих, но и таинство священства. День Пятидесятницы – «день видимого торжественного сошествия в Церковь невидимого её Правителя и Кормчего, превращения Церкви из местной иудейской во вселенскую, облечения апостолов силой чрезвычайных дарований для вселенской евангельской проповеди». «Временем, когда получила бытие церковная иерархия, а вместе с ней и Церковь, был первый день Воскресения Христова, когда Спаситель через дуновение даровал апостолам Святого Духа со всеми иерархическими полномочиями и между прочим властью вязать и решить». Ценным вкладом в русскую богословскую науку исследователи считают догматические труды А.Л. Катанского и особенно «Догматическое учение о семи церковных таинствах в творениях древнейших св. отцов и учителей Церкви до Оригена включительно» (1877 г.) и «Учение о благодати Божией в творениях древних св. отцов и учителей Церкви до блаженного Августина» (1902 г.). Методологическим предисловием к фундаментальным исследованиям стала статья «Об историческом изложении догматов» (1871 г.), которую протоиерей Георгий Флоровский назвал «смелым манифестом». В ней А.Л. Катанский отстаивает необходимость создания в рамках православного догматического богословия отдельного раздела, посвящённого историческому изложению догматов. В то время на Западе, где история христианских догматов активно изучалась как протестантскими, так и католическими богословами и учёными, распространились представления о постепенном естественном развитии догматов и об отрицании их богооткровенной природы (см. ст. Догматического развития теория).