Imagen que preside el templo murciano dedicado a Santa Catalina de Alejandría, parroquia de los Salzillo, donde fue bautizado Francisco y enterrado su padre Nicolás al ser integrante de la Hermandad de las Ánimas de la citada feligresía. De hecho, el propio Nicolás indicó en su manda testamentaria que se utilizara un hábito franciscano como su mortaja y una caja de pino forrada con tela negra para depositar su cadáver.

Según López Jiménez, esta obra es otro ejemplo de la inspiración que Nicolás tuvo en el magistral legado de Bussy y que ayudó a mejorar la calidad de la producción del capuano. De hecho, tanto la santa como otras obras ya analizadas de Nicolás, como el magnífico San Miguel, fueron asignadas en su momento a Bussy.

Nicolás Salzillo empleó idéntica técnica que Bussy para la colocación de los ojos de sus esculturas: agrandar el orificio de las órbitas para luego de colocados formar los párpados con escayola. Asimismo intentaba acusar la sensación de realismo con el empleo de pestañas naturales.

Uno de los rasgos compositivos que Francisco Salzillo pudo estudiar en las obras de su padre, es la disposición de las manos de esta Santa Catalina de Alejandría, que se repite, casi idéntica aunque invertida, en otras figuras femeninas de Francisco como la Inmaculada Concepción o la Santa Bárbara.

La santa, de 135 cm de altura, aparece revestida de numerosos emblemas iconográficos: la corona alusiva a su condición real, la palma, espada y rueda dentada, recordando los sucesivos martirios a los que fue sometida, y a sus pies la cabeza del emperador Maximino, su perseguidor.

Es una talla emparentada estilísticamente con el San Sebastián. Ambas corresponden a un momento en el que Nicolás, quizás influenciado también por Dupar, dulcifica su modelado y cambia los tonos de las policromías. La juvenil figura presenta una airosa composición, muy del gusto de Francisco Salzillo en sus primeras obras. El mórbido modelado de cara y manos se torna seco y leñoso al descender a los pies de la santa y la cabeza del emperador. La suave policromía intenta dar el tono de riqueza digno de las vestiduras de la hija de un rey.