La mole della chiesa, costruita a partire dal 1720 su progetto di Giovanni Del Fantasia, domina sul fosso Venezia, e la sua cupola, alta 63 metri, segna lo skyline cittadino.<br>S. Caterina ha pianta ottagonale, e a uno spoglio esterno contrappone un interno chiaro e luminoso, con stucchi e affreschi nella cupola e nelle profonde cappelle: nell’abside, Incoronazione della Vergine di Giorgio Vasari (1571); nelle cappelle ai lati della maggiore, affreschi di Giuseppe Maria Terreni (a sinistra) e dei fratelli Antonio e Jacopo Terreni.<br>Il convento accanto (1695) fu trasformato in carcere dopo le soppressioni leopoldine e napoleoniche. Un suo fianco guarda gli scali del Rifugio, dove si affaccia (N. 10-12) palazzo del Rifugio, costruito nel 1754 dal marchese Carlo Ginori per ospitare ragazzi orfani da avviare al lavoro sul mare.