A cúpula da Igreja de Santa Catarina ergue-se sobre o bairro de Venezia Nuova, tornando-a imediatamente reconhecível no perfil da cidade de Livorno. A igreja foi construída ao longo de mais de um século: as obras começaram na primeira metade do século XVIII, segundo um projeto de Giovanni Del Fantasia, e só foram concluídas em 1869.
A fachada rústica contrasta com o interior, que se abre para um espaço octogonal harmonioso, embelezado com mármore e decorações das capelas iluminadas pelas janelas.
Entre as principais obras de arte guardadas na igreja, destaca-se o retábulo de Vasari que representa a Coroação da Virgem, uma obra tardia do artista de Arezzo doada à igreja em 1818. A cúpula foi pintada com frescos por Cesare Maffei na segunda metade do século XIX, com as figuras dos Quatro Evangelistas e cenas da vida da Virgem. A obra abrange 1500 metros quadrados e demorou mais de 15 anos a ser concluída.