Πρόκειται για την παλαιότερη λειψανοθήκη της Αγίας Αικατερίνης που σώζεται στο Σινά και αποτελείται από μια ορθογώνια βάση με ημισφαιρική κοιλότητα στο κάτω μέρος και ένα τριγωνικό πρισματικό καπάκι. Διακοσμείται με ανάγλυφα φυτικά μοτίβα στις δύο μακρές πλευρές- ο γλύπτης του ανάγλυφου χρησιμοποίησε τρυπάνι για να επιτύχει το βάθος της ανάγλυφης διακόσμησης. Το μοτίβο αποτελείται από φύλλα άκανθας που ξεπηδούν από μακριούς μίσχους που περιβάλλουν ροζέτες με άνθη λωτού. Και οι δύο άλλες πλευρές διακοσμούνται με σταυρό που περιβάλλεται από φυτικά φύλλα σκαλισμένα σε χαμηλό ανάγλυφο. Η μία πλευρά φέρει έναν μεγάλο, διπλό σταυρό βυζαντινού τύπου "Ανάσταση" και η άλλη έναν μικρό, απλό σταυρό. Η ίδια τεχνική χαμηλού ανάγλυφου εφαρμόστηκε και στο απλουστευμένο, ελικοειδές φυτικό μοτίβο στο καπάκι- τα μοτίβα αυτά καταλήγουν σε μισές παλάμες σε άκομψο φόντο. Δεν τεκμηριώνεται ούτε ο τόπος ούτε η ημερομηνία κατασκευής της λειψανοθήκης, ούτε η ημερομηνία απόκτησής της από τη μονή.
Ωστόσο, η τεχνοτροπία των διακοσμητικών μοτίβων και η τεχνική της εκτέλεσής τους συνδέουν την λειψανοθήκη με έργα γλυπτικής που παρήχθησαν στο λατινικό βασίλειο της Ιερουσαλήμ κατά τις τελευταίες δεκαετίες πριν από τη διάλυσή του το 1187. Η σύγχρονη έρευνα έχει επισημάνει ότι η λειψανοθήκη στηριζόταν στην πλάκα του τέμπλου του έκτου αιώνα και σε άλλα γλυπτά που κατασκευάστηκαν ειδικά στα τέλη του δωδέκατου αιώνα και τα οποία παραλληλίζονται με την τέχνη που βρέθηκε στους Αγίους Τόπους. Ο συνδυασμός στοιχείων τόσο της βυζαντινής όσο και της δυτικής τεχνοτροπίας μπορεί να συγκριθεί μόνο με την ομάδα εικόνων των "Σταυροφόρων" που σώζεται στο μοναστήρι του Σινά.
Η λειψανοθήκη της Αγίας Αικατερίνης αναφέρεται για πρώτη φορά στο Καθολικό σε ένα χειρόγραφο του 1214 που περιέχει τους κανόνες του τυπικού της μονής του Σινά- γύρω στο έτος 1480 αναφέρεται ότι προστέθηκαν μεταλλικά λουκέτα για επιπλέον ασφάλεια. Η πρώτη απεικόνισή της που χρονολογείται στον δέκατο έκτο αιώνα δημιουργήθηκε από έναν δυτικό προσκυνητή, τον Fra Noe Bianco. Η λειψανοθήκη φαίνεται ότι παρέμεινε μόνιμα μέσα στο Καθολικό της Μονής Σινά για περίπου εξακόσια χρόνια, μέχρι τα τέλη του δέκατου όγδοου αιώνα, οπότε και αντικαταστάθηκε από μια νέα, η οποία φυλασσόταν κάτω από ένα σιμπορίο και διατηρείται μέχρι σήμερα στον χώρο του βήματος του Καθολικού.
