La iglesia de Santa Catalina se construyó en la segunda década del siglo XVI, con la advocación de la Concepción. Es posible que existiese previamente una ermita o capilla con ese nombre. Se llamó indistintamente de la Concepción o de Santa Catalina hasta 1570, cuando se hace la demarcación parroquial y definitivamente se llama de Santa Catalina.

          La iglesia es de planta basilical, con capillas laterales, coro en alto a los pies, y capilla mayor cuadrada cubierta con bóveda. La nave se cubre con techumbre de madera a dos aguas que sostienen arcos diafragmas de perfil ojival, igual que en la iglesia mayor. La cubierta de la cabecera se resolvió con bóveda igual que en San Gabriel, pero aquí carece de la monumentalidad y modernidad que la decoración prestó a la bóveda de San Gabriel, y su aspecto es gotizante (nervaduras).

          Trabajó en la construcción el maestro Ximena, y la techumbre la hizo el maestro Castillo en 1538. Juan de Cubillana trabajó en la clavazón y Diego de Santiago en la cerrajería. La capilla mayor se decoró con azulejos, que posiblemente desaparecieron en el siglo XVIII cuando se hizo el retablo de estilo churrigueresco (1727). En su lugar hay hoy un tabernáculo similar al de la Encarnación, de mármol crema y blanco, con basas doradas. La imagen original de Santa Catalina, obra de Bernardo de Mora, no se conserva; la actual es del escultor Eduardo Espinosa Cuadros. Los adornos y ornamentos originales de la iglesia, incluido el retablo, se perdieron en el incendio de julio de 1936. Después del incendio sólo quedaron en pie los muros y la torre. En 1942 se creó la Junta Parroquial para su reconstrucción y en septiembre del mismo año comenzaron las obras bajo la dirección del arquitecto Fernando Wihelmi Manzano, que se terminaron en 1947.

          Es sede canónica de la Hermandad del Santísimo Cristo de los Favores y de la Hermandad de la Santísima Virgen de los Dolores.