Se trata del relicario de Santa Catalina más antiguo conservado en el Sinaí. Consta de una base rectangular, con una depresión semiesférica en la parte inferior, y una tapa de prisma triangular. Está adornado con motivos florales tallados en relieve en los dos lados largos; el escultor del relieve empleó un taladro para lograr la profundidad de la decoración en relieve. El motivo está formado por hojas de acanto que brotan de largos tallos que envuelven rosetas con flores de loto. Los otros dos lados están decorados con una cruz rodeada de hojas vegetales talladas en bajo relieve. En un lado hay una gran cruz doble del tipo bizantino "Anastasis", y en el otro una cruz pequeña y sencilla. La misma técnica de bajo relieve se aplicó en el motivo floral simplificado y sinuoso de la tapa; estos motivos terminan en medias palmetas sobre un fondo sin adornos. No están documentados ni el lugar ni la fecha de construcción del relicario, ni la fecha de su adquisición por el monasterio.
Sin embargo, el estilo de los motivos decorativos y la técnica de su ejecución asocian la arqueta relicario con obras escultóricas producidas en el reino latino de Jerusalén durante las últimas décadas antes de su disolución en 1187. Las investigaciones modernas han señalado que el relicario se apoyaba en el panel del presbiterio del siglo VI y en otras esculturas realizadas especialmente a finales del siglo XII que guardan paralelismo con el arte hallado en Tierra Santa. La combinación de elementos de los estilos bizantino y occidental sólo puede compararse con el grupo de iconos "cruzados" conservado en el monasterio del Sinaí.
El relicario de Santa Catalina aparece por primera vez en el Katholikon en un manuscrito de 1214 que contiene las reglas del typicon del monasterio del Sinaí; hacia el año 1480 se dice que se añadieron candados metálicos para mayor seguridad. Su primera representación, que data del siglo XVI, fue realizada por un peregrino occidental, Fra Noe Bianco. El relicario parece haber residido permanentemente en el interior del Katholikon del monasterio del Sinaí durante unos seiscientos años, hasta finales del siglo XVIII, cuando fue sustituido por uno nuevo, guardado bajo un copón, conservado hasta hoy en la zona del bema del Katholikon.
