Katharinenbau, oddany do użytku w pierwszych miesiącach 1599 roku, był mającym 60 m długości i 14 m szerokości trzypiętrowym budynkiem z mieszczącą schody wieżą, umiejscowioną na środku głównej fasady. Miał łącznie 38 pomieszczeń, z których największym była jadalnia, mieszcząca się na drugim piętrze. W późniejszych latach do zamku dobudowano kaplicę. Po śmierci Katarzyny w 1602 roku, w posiadanie zamku weszła druga żona Joachima Fryderyka, Eleonora. Gdy zmarła w 1607 roku, elektor przestał interesować się zamkiem w Poczdamie, przez co ten stracił swą atrakcyjność i służył władcy jedynie jako zabezpieczenie finansowe.
Pałac Wielkiego Elektora thumb|left|Pałac Fryderyka Wilhelma I w 1702 roku W 1660 roku poczdamski zamek nabył Wielki Elektor Fryderyk Wilhelm IElke Kimmel, Ronald Oestereich: Potsdam im Dreißigjährigen Krieg und als Residenz der Hohenzollern. In: Potsdam Eine kurze Stadtgeschichte. s. 19, 20, 24.. Od tego czasu budowla była poddawana ciągłej przebudowie i rozbudowie, mającej na celu przekształcenie stricte obronnego obiektu w mieszkalną rezydencję, m.in. rozebrano wtedy średniowieczne, obwodowe mury obronne wraz z okrągłymi wieżami, ponadto częściowo zburzono budynek Katharinenbau. W latach 1662–1669 wybudowano pod kierownictwem architekta nowy, barokowy kompleks pałacowy.