Landeriets förste kände brukare var bryggaren och borgaren Michel Gerritsson, 1638-1654. I ett sammandrag av stadens räkenskaper för åren 1624—1636 uppräknas de olika landerierna, och under beteckningen "unterschiedlich Landereyen" nämns bland andra det till storleken femte landeriet "Ett stycke land vid Jan de Buurs landeri, omfattande 2 morgen, arrenderat av Michel Brauwer 1625-1630 för 4 d. k. m. för morgen, men 1630—1636 för 21/2 rdlr." Michel Brauwer var sannolikt identisk med bryggaren Michel Gerritsson.
Han efterträddes 1655 av Giert Mickelsson — förmodligen hans son — som innehade egendomen till 1658, efter vilken det länge fick heta "Giert Mickelssons land". Åren 1658-1674 var Adam Herwegh landeriets ägare, och därefter konduktören och stadsmajoren (1646-1675) Johan dee König, som redan 1678 efterträddes av Johan von Minden. År 1683 blev rådman Volrath Tham ägare av landerimarken, och landeriet tycks då ha börjat få en större betydelse. Det började nu användas som sommarbostad och trädgården växte ut med odlingar av förutom fruktträd även tobak, humle och vindruvor. Det var också nu som bebyggelsen av området måste ha börjat, då det på en karta från 1696 anges att på detta landeri "... är ett wählbyggt huus med Trägårdh".
Vid Thams död år 1700, övertogs landeriet av hans änka och efter hennes död av hennes arvingar. En av dessa, rådman Gerhard von Öltkens änka, född Tham, blev 1726 ägare av landeriet, men överlät det redan följande år på överdirektören Nils Eld. Dennes änka övertog Stora Katrinelund till en bit in på 1750-talet, då det övergick till handlanden Gustaf Cahman, som avled 1755 och då lämnade sin änka besittningsrätten. I bouppteckningen från 1748 efter Nils Eld värderas Stora Katrinelund till 1 500 riksdaler silvermynt.
År 1773 köpte superkargören Volrat Tham besittningsrätten till landeriet, och vid dennes död 1782 övergick den till segelsömmaren Christian Beckman. I hans bouppteckning 1798 upptas också "Landeriet Cathrinaelund, tillika med det så kallade Normanska Plantaget, utgörande tillsammans Nitton Tunneland, jämte 2:ne Tunneland härintill af Staden arrenderade på 30 år, beläget utom Kongs Porten i 12 Roten Sub. N:o 56 & 57 med thertil hörande Manhus och Ladugård, samt flera härpå upförde åbyggnåder, uptages i wärde til 6 000 Rdr". Efter Beckmans död 1799, köptes besittningsrätten till Stora Katrinelund av handlanden Lars Levgren (1744-1824), i vars släkt landeriet blev kvar till 1897, då det inlöstes av Göteborgs stad, tillsammans med Norra Burgården (inlöst först 1904) för 130 000 kronor. Anders Georg Levgren (1788-1857) lät odla tobak på den mark som sedan kallades Levgrens äng (tidigare Tegelbruksängen), platsen där Nya Ullevi uppfördes 1958.
Stora Katrinelund blev byggnadsminne den 21 december 1973.