本发明提供了一种燃料电池金属催化剂原子尺度耐久性在线检测系统及方法，涉及燃料电池技术领域，所述在线检测系统包括相互连接的电化学检测装置和电感耦合等离子质谱检测装置，所述电化学检测装置包括固态旋转圆盘电极和电化学检测设备，所述固态旋转圆盘电极包括固定探针、探针座和旋转圆盘电极，所述固定探针的一端设置于所述旋转圆盘电极的底部，所述固定探针的另一端穿过所述探针座后与所述电感耦合等离子质谱检测装置相连接，所述旋转圆盘电极的一端适于与待测金属催化剂接触，所述旋转圆盘电极的另一端穿过所述探针座后与所述电化学检测设备相连接。本发明检测周期短，且能够为催化剂使用工况和催化剂设计选型提供理论指导。