Catalina de Alejandría, hija del rey Costo, vivió a principios del siglo IV, siendo martirizada a causa de su fe cristiana. Famosa por su belleza, sabiduría, elocuencia y castidad, es frecuentemente representada en el momento de su unión mística con Cristo. El centro de la composición es el anillo, que el Niño impone a Catalina, ricamente vestida y alhajada como corresponde a su linaje. La espada que lleva y la palma del ángel aluden al martirio. Detrás de las figuras principales, San Francisco y otro fraile son testigos del acontecimiento. En el ángulo inferior izquierdo un capitel corintio y un fuste caído evocan la etimología latina de su nombre Catherina (ruina), ya que destruyó aquello cuanto el diablo quiso edificar. A la vez estos restos son muestra del conocimiento arqueológico del pintor, quizás derivado de los contactos con el duque de Buckingham, gran aficionado al arte y las antigüedades.Tanto la reflectografía infrarroja (imagen 2 y 3) como la radiografía (imagen 4) muestran algunos cambios realizados en la composición. En un primer momento, sobre la superficie del lienzo Van Dyck dibuja y comienza a pintar un personaje masculino entre el ángel y la santa, incluido en varios de sus bocetos sobre papel. Sin embargo, esta figura queda inconclusa y es finalmente cubierta por la manga del manto del ángel. De menor relevancia son las pequeñas modificaciones que el pintor realiza en la figura de santa Catalina, tanto en la manga de la camisa como en su mano izquierda, que en un principio sujetaba el manto y creaba un juego de pliegues que, finalmente, fue eliminado (Texto extractado de Alba, Laura; Jover, Maite; Gayo, María Dolores: "Introducción a los estudios técnicos: la práctica artística del joven Van Dyck", El joven Van Dyck, Museo Nacional del Prado, 2012).La pintura fue propiedad del marqués de Leganés en el siglo XVII. En 1745 estaba en la colección de la reina Isabel Farnesio.