Rossetti a déclaré à propos de cette petite toile qu’il aimerait représenter une femme riche qui, peut-être, a l’intention de faire don du tableau à une église et souhaite que la figure du saint soit copiée d’elle. L’action se déroule dans un studio très fréquenté de l’artiste.
La dame qui pose pour Sainte-Catherine est copiée d’Elizabeth Siddal: elle est vêtue d’une robe jaune-noire, décorée de broderies écarlates décoratives. La jeune fille met une main sur une roue à pointes – un instrument de torture médiéval et l’attribut principal de Sainte-Catherine – et d’autre part tient une branche de palmier, symbole du martyre.
Au fond, Rossetti a placé un groupe d’étudiants regardant un croquis de l’image de Saint-Sébastien: l’intrigue de la future toile est devinée par des flèches perçant le corps du martyr. Le tableau “Sainte-Catherine” a été commandé par Ruskin, bien que plus tard le critique ait appelé son “absurdité” et ait refusé d’acheter.