Bolnisin nykyisen kaupungin perustivat saksalaiset, Schwabenista saapuneet uudisasukkaat vuonna 1818. Kaupunki nimettiin Katharinenfeldiksi kuningatar Katarina Pavlovnan mukaan. Siirtokunnan ensimmäiset vuodet olivat rankkoja: ensimmäisenä talvena 256 Katharinenfeldin asukasta kuoli kylmään ja nälkään, ja vuonna 1826 tapahtuneessa tataarien hyökkäyksessä kaupungin 400 asukkaasta jäi henkiin 250. Tämän jälkeen tilanne kuitenkin normalisoitui ja 1800-luku merkitsi Katharinenfeldin kulttuurille nousukautta. Puna-armeijan vallattua Georgian vuonna 1921 kaupunki nimettiin Luxemburgiksi ("Lüksemburgi") kuolleen saksalaisen kommunistin Rosa Luxemburgin mukaan. Saksaan suuntautuneesta muuttoaallosta huolimatta suurin osa Luxemburgin saksalaisista asukkaista jäi kaupunkiin ja sopeutui uusiin olosuhteisiin. Toinen maailmansota merkitsi kuitenkin loppua kaupungin saksalaiselle kulttuurille: lähes kaikki kaupungin asukkaat karkotettiin vuonna 1941 Siperiaan tai Kazakstaniin, ja paikka nimettiin uudelleen Bolnisiksi.