Al centro del dipinto è la Vergine in trono con il Bambino; la Vergine indossa un manto bianco su veste rossa e il Bambino si protende, alzando due dita della mano desta, in atto di benedire Santa Caternia in ginocchio ai suoi piedi, mentre sta per infilarle l'anello con la mano sinistra. Santa Caterina, coi simboli della ruota spezzata e della palma del martirio, indossa un manto rosso sopra una veste color aranciato finamente rabescata e porge la mano a Gesù, mentre con l'altra indica uno stemma con un pastorale al centro, ai piedi del trono della Vergine, accanto al quale è una mitra vescovile. A sinistra è l'arcangelo Michele, che con un'asta infilza il demonio e con l'altra mano regge la bilancia sulla quale pesa i dannati. A destra un santo, che si può identificare come Sant'antonio abate, con un libro e un lungo bastone. Ai suoi piedi, scarsamente decifrabile, è il fuoco sacro