В 1792 году по предложению турецкого правительства Брюн де Сен-Катерин поступил на службу султана Селима III в Константинополе Турция. В течение 7 лет он вместе со своим младшим братом кораблестроителем Брюн де Сент-Ипполит Францем Яковлевичем (1764—1820), который приехал в Турцию в 1795 году, построили на турецких верфях более 20 военных судов, в том числе линейные корабли "Selimiye" (1797 год), "Fethiye" (1798 год) и "Mesudiye", а также самый быстроходный парусный 80-пушечный линейный корабль турецкого флота "Седель-Бахр" ("Седд Аль-Бахр"), который в ходе
[Для просмотра данной ссылки нужно зарегистрироваться] был захвачен русскими моряками. В связи с началом Египетского похода Наполеона братья покинули Турцию.
16 января 1799 года Брюн де Сен-Катерин и его брат по Высочайшему повелению были приняты на русскую службу. В документах Адмиралтейств-коллегии именовались Лебрюн старший и младший. Брюн де Сен-Катерин принят на службу в звании корабельного мастера и с производством в 7-й класс, согласно Табеля о рангах.
26 марта 1800 года Император Павел I приказал по чертежу Брюн де Сен-Катерина строить на Адмиралтейской верфи 80-пушечный корабль с ютом, и "для опыта" 3-пушечную канонерскую лодку. В октябре 1802 года Брюн де Сен-Катерин, вместе с корабельными мастерами В.А. Сарычевым, С.А. Поспеловым и корабельными подмастерьями
[Для просмотра данной ссылки нужно зарегистрироваться] и Г.С. Исаковым вошел в состав комитета для учреждения флотов, проводил осмотр кораблей Балтийского флота. За проделанную работу получил Величайшее благоволение. В ноябре 1802 года в месте с корабельным мастером Сарычевым был назначен заведовать разборкой по качеству и добротности корабельного леса на верфях Петербурга. В 1802 году на Адмиралтейской верфи строил галет "Паллада".
В 1803 году произведён в чин 6-ого класса и поступил в Главную контрольную экспедицию на вакансию корабельного мастера, а в 1804 году назначен Директором кораблестроения. В 1805 году Брюн де Сен-Катерин вместе с корабельным мастером Г.С. Исаковым в Главном адмиралтействе Санкт-Петербурга заложили 22-пушечный корвет "Флора" который был построен и спущен на воду 9 июля 1806 года.
В 1807 году назначен инспектором в училище корабельной архитектуры. Пожалован орденом Святого Владимира 4 степени.
В 1808 году получил чин 5-ого класса, пожалован орденом Святой Анны 2 степени. В 1809 году произведён в 4-й класс Табеля о рангах и избран в почётные члены Адмиралтейского департамента. 25 мая 1811 года переименован из корабельных мастеров в генерал-майоры флота.
С 1811 по 1816 год генерал-майор Брюн де Сен-Катерин исполнял должность директора училища корабельной архитектуры. В 1814 году награждён орденом Святой Анны 1 степени.
После 1816 года Брюн де Сен-Катерин был начальником 2 отделения исполнительной экспедиции.
6 января 1827 года Именным Указом Императора Николая I генерал-майор Брюн С. Катерин был назначен первым инспектором Корпуса корабельных инженеров, который был основан в декабре 1826 года. В указе были определены его обязанности:
"...быть Инспектором по искусственной части, как то: иметь наблюдение за прочностью строения и чистотою отделки судов, рассматривать проекты и чертежи по кораблестроительной части и наблюдать тоже, в сходствии ли с ними производятся практическия работы".
14 октября 1826 года награждён алмазными знаками ордена Святой Анны 1 степени. С апреля 1826 по 1835 год инспектор Корпуса корабельных инженеров Брюн де Сен-Катерин был почётным членом Адмиралтейского департамента, членом Адмиралтейской коллегии, с 7 сентября 1827 года — членом учёного комитета.
22 сентября 1829 года произведён в генерал-лейтенанты.
Под его надзором было построено на Санкт-Петербургских верфях 11 кораблей, 4 фрегата и 2 транспорта. За каждое новоспущенное на воду судно он удостаивался Высочайшего благоволения.
Умер 3 августа 1835 года в Санкт-Петербурге. Похоронен на Смоленском лютеранском кладбище.
После смерти Брюн де Сен-Катерина его большая коллекция моделей судов, корабельных пушек, маяков, бакенов, зрительных труб была передана в 1836 году в модель-камеру Санкт-Петербурга.