Вопрос решен. Пишу тут, потому как возможно кому-то в будущем будет подсказка где искать причину.
При установке флажка "Показывать фильтр" в комплексном компоненте bitrix:catalog не прописывались правила для фильтра в файле urlrewrite.php. А именно не было строчек кода:
array(
"CONDITION" => "#^/catalog/([^/]+?)/filter/(.+?)/\\??(.*)#",
"RULE" => "SECTION_ID=\$1&SMART_FILTER_PATH=\$2&\$3",
"ID" => "bitrix:catalog.smart.filter",
"PATH" => "/catalog/index.php",
),