La tela è dominata da un contrasto vibrante tra luci e ombre, tipico del maestro Caravaggio. Una fonte luminosa intensa, proveniente dall'alto a sinistra, scolpisce il volto e il busto della santa, facendoli emergere con forza dal fondo scuro. I colori sono profondi ma limitati: il blu notte del vestito, il bianco della camicia, il rosso del cuscino e il legno naturale della ruota creano un'atmosfera di drammatica intensità. La figura di Santa Caterina d'Alessandria, con la spada e la ruota del martirio, cattura lo sguardo con la sua espressione diretta. Quest'opera barocca, datata circa 1598, sarebbe un punto focale in un ambiente classico o moderno con pareti chiare.