התחנה היא אחת ממצודות טגארט שהוקמו בשנים 1940-1941. עד מלחמת העצמאות הוחזקה התחנה על ידי שוטרים בריטים וערבים.
ב-27 בספטמבר1944 תקף כוח של אצ"ל את המשטרה מכל עבריה והשתלט עליה. לאחר זמן מה עזבו הלוחמים את המקום עם שלל רב של רובים, אקדחים, רימוני יד, תחמושת ומקלע[1].
ב-17 באפריל1948, לאחר שהגיע מידע על כוונה להעביר את התחנה לידי הערבים, ובמסגרת המדיניות של השתלטות חטיבת גבעתי על תחנות משטרה ומחנות בריטים במרחב הדרום[2], השתלטה החטיבה על משטרת קטרה. בבוקרו של אותו יום הגיע יחיאל לנגר לתחנה עם מספר שוטרים יהודים ושכנע באיומים את השוטרים הבריטים והערבים לעזוב את התחנה, בעת שלוחמי גדוד 53 מחטיבת גבעתי חיכו מחוץ לתחנה. לאחר שהשוטרים הבריטים והערבים עזבו את התחנה, נכנסו אליה לוחמי גבעתי, ללא קרב[3].
בעיתונות התקופה פורסמו דיווחים שונים על נסיבות העברת התחנה:
בעיתון "המשקיף" הסתפקו בציון העובדה שהדגל העברי הונף על התחנה[4].
בעיתון "הבוקר" הוצגה ההעברה כהעברה מסודרת של התחנה לידי היהודים[5]: ”אתמול בשעה 11 הגיעו למשטרת קטרה מפקד משטרת המחוז, הקצין מקלאוד, ממשטרת רמלה ומסר רשמית את תחנת המשטרה לידי המשטרה העברית. כאשר נכנסו לתחנה השוטרים הראשונים הונף הדגל הלאומי”.
בעיתונים "על המשמר", "הארץ" ו"דבר" הוצגה תמונה יותר מורכבת לפיה הגיע לנגר לקבל את התחנה מוקדם בבוקר אך השוטרים בתחנה ניסו למסרה לערבים ועל כן בקשו ממנו לטייל בגדרה עד שמפקד התחנה יקום ויהיה מוכן למסירה. בהמשך, קצין בריטי מרמלה הגיע ואמר שעליו למסור את התחנה לערבים אך לנגר לא קיבל את דבריו ואמר שיש לו פקודה לקבל את התחנה והורה לשוטריו ליטול שליטה בתחנה. בעקבות זאת מסר הקצין את התחנה לידי לנגר באופן רשמי[6]. בדבר אף נטען שהייתה אכן הוראה ללנגר לבוא לקבל את התחנה, בעוד בעל המשמר רק נרמז לכך כשכתבו ש"שעת המסירה נקבעה ל-9:00".
לאחר מלחמת העצמאות הייתה התחנה בשימוש כוחות הביטחון עד שנות ה-90[7].על פי עדותו של אלי גייסלר, במאי 1967 שימשה התחנה את מערכת הביטחון והוצבה בה בחשאיות ובאופן זמני מערכת הנשק הגרעיני הראשון שיוצרה באותם ימים בישראל.[8]
בדצמבר2022 פרסם העיתונאי גלעד שלמור כי התחנה שימשה לחקירת אסירי איקס.
לאחר יציאת כוחות הביטחון מהמקום שימשה התחנה, במשך מספר שנים, כמרכז קליטה לעולי אתיופיה.
המצודה מהווה אתר היסטורי חשוב בגדרה, ובשנים האחרונות, ישנה תנועה ציבורית להפוך את משטרת קטרה לאתר מורשת. המועצה לשימור אתרי מורשת בישראל הכירה באתר כאתר מורשת, והיא פועלת להכשירו לשימור ולתיירות.[10]
בסוף שנת 2022, אטמו אנשי הבינוי של משטרת ישראל את פתחי המצודה כדי למנוע כניסה אליו.