Между зданием Армянской церкви и Невским проспектом, в линию его застройки, поставлено два жилых дома — флигели. Здания были выстроены в разное время и принадлежали церковному приходу. Южный (восточный) четырёхэтажный флигель при Армянской церкви расположен справа от храма. Здание возведено по проекту архитектора Юрия Матвеевича Фельтена в 1771-1775 годах, но существующий облик оно получило после перестройки архитектором Авраамом Ивановичем Мельниковым (1784—1854) в 1835-1837 годах.
Фасады обоих домов — Южного и Северного флигелей Армянской церкви Святой Екатерины — решены в стиле классицизм. Здания обладают тонкой прорисовкой архитектурных деталей и хорошими пропорциями фасадов, образуя вместе с храмом единый ансамбль.
Южный флигель примечателен тем, что здесь проживали:
- в 1823-1832 годах — государственный деятель М.М. Сперанский (в литературном салоне его дочери бывали А.И. Тургенев, П.А. Вяземский, А. Мицкевич и другие деятели культуры);
- в 1823—1825 годах — декабрист Г.С. Батеньков (его посещали К.Ф. Рылеев, бр. Бестужевы, С.П. Трубецкой);
- в 1854—1873 годах — поэт Ф.И. Тютчев.
На здании закреплена памятная доска об архитекторах Дома Армянской церкви Святой Екатерины.