Sulla sinistra del dipinto è raffigurata Santa Caterina d'Alessandria, in vesti regali e con la corona sul capo, inginocchiata su un cuscino; accanto a quest’ultimo è posto un frammento della ruota del martirio su cui la santa appoggia la mano sinistra, nella quale tiene la palma, mentre porge la destra al Bambino che le infila l’anello al dito. Gesù siede sulle ginocchia di Maria, a sua volta assisa su un seggio, dietro al quale è posto San Giuseppe. Le figure della sacra famiglia risaltano su un drappo scuro teso tra la possente colonna alle spalle di Caterina e il margine destro della tavola; a sinistra si apre uno scorcio paesaggistico.