Fondata con il convento delle Domenicane da Porzia Massimi intorno al 1575 fu ricostruita da Giovan Battista Soria tra il 1628 e il 1641. La facciata di gusto tardo cinquecentesco, compiuta nel 1641, è a due ordini della stessa ampiezza. Al portico a tre arcate, decorato con le sculture rappresentanti San Domenico e Santa Caterina, si accede dalla scala a doppia rampa sotto cui è stata ricavata la Cripta dei Caduti.
L'interno è a sala, con tre cappelle per lato e luminoso presbiterio, armoniosamente ricco in seguito agli interventi decorativi sei-settecenteschi. Nella volta 'Gloria di Santa Caterina' di Luigi Garzi, autore inoltre delle figure delle Virtù nei sguinci delle finestre. Nella prima cappella a destra il dipinto 'Comunione della Maddalena' di Benedetto Luti, nella seconda 'Ognissanti' di Luigi Garzi, nella terza 'San Domenico resuscita un fanciullo' di Biagio Puccini. Al monumentale altare maggiore, a due ordini di colonne di marmo nero, la 'Gloria di Santa Caterina' di Melchiorre Caffà, anteriore al 1667, e prezioso tabernacolo in agata, lapislazzuli e bronzo dorato di Carlo Marchionni. (1787) Ai lati 'Santa Rosa da Lima' e 'S.Agnese da Montepulciano', altorilievi in stucco di Pietro Bracci; nella cappella 'Eterno in Gloria' di Francesco Rosa. Sopra le porte del presbiterio episodi della vita di Santa Caterina di Giuseppe Passeri. Nella terza cappella a sinistra 'Madonna che dona il Rosario a San Domenico' del Passeri; alle pareti 'monumenti funebri Bonanni' di Giuliano Finelli (1646-50). Nella seconda 'I Tre Arcangeli' di Fabio della Corgna. (XVII secolo) Nella prima 'San Nicola di Bari' di Pietro Nelli.
E' la chiesa dell'Ordinariato Militare per l'Italia