Після страти святої Катерини її тіло зникло. За переданням, воно було перенесене ангелами на вершину найвищої гори Синаю, що тепер носить її ім'я. Три століття по тому, в середині VI століття, ченці монастиря Преображення, побудованого імператором Юстиніаном, покоряючись видінню, піднялися на гору, знайшли там мощі святої Катерини, пізнали їх за кільцем, яке було дане їй Ісусом Христом, і перенесли мощі до церкви. Після отримання ченцями монастиря мощів святої Катерини і поширенням її культу монастир до XI століттю придбав свою справжню назву - монастир Святої Катерини. У вівтарі монастирського кафолікону, базиліці Преображення, в мармуровій раці зберігаються два срібні ковчеги з мощами святої Катерини (голова і правиця).
Щодня після часів вірянам відкривають доступ до мощів святої Катерини. На згадку про поклоніння мощам ченці дарують срібне кільце із зображенням серця і словами "Свята Катерина".
Ще одна частина мощів (палець) знаходиться в мощовику-ікони великомучениці Катерини в лівому нефі базиліки і завжди відкрита вірянам для поклоніння. У Німеччині зберігаються дві частки мощів великомучениці Катерини: в церковному музеї м. Фульда (каплиця 14 святих помічників) і в Німецькому музеї холодної зброї м. Золінген (Грефрат). У Золінгені поряд з часткою мощів поміщена колба з миром від цієї частки мощів.
![]() |
| Рука святої великомучениці Катерини |

