La confraternita di santa Caterina d’Alessandria risulta già in alcuni documenti del XIV e XV secolo, conservati nell’archivio del Seminario di Vercelli, anche se sotto il nome di congregazione di santa Maria della Misericordia. Nel 1361 dopo una ingente donazione venne costruita la chiesa che in origine era un semplice oratorio, in seguito venne concessa l’autorizzazione a celebrare le funzioni.
Nel 1382 viene riportata effettivamente come congregazione di santa Caterina. Nel 1427 Vercelli diventava parte dei domini sabaudi, pertanto si può spiegare l’ingente donazione della duchessa Bianca Maria di Savoia che fece nel 1486, diventando benefattrice eccellente della confraternita. Inoltre alla Confraternita venne assegnato un nuovo spazio, l’oratorio di san Giovanni Battista, che venne dedicato a santa Caterina. La chiesa era disposta con asse Nord-Sud e dipinta dal Lanino e da Gaudenzio Ferrari
Un avvenimento molto importante per la confraternita, ma anche per il territorio, fu l’indulgenza plenaria, del maggio 1627, concessa da Papa Urbano VIII a tutti i confratelli che nel giorno di santa Caterina visiteranno la chiesa della confraternita.
Nel 1735 l’edificio inizialmente costruito sull’asse Nord-Sud venne ruotato su quello Est-Ovest, e fu benedetta nel 1743. L’anno successivo venne realizzato il coro, e poi nel 1760 gli altari laterali marmorei.
Ad inizio Ottocento l’arcivescovo D’Angennes fece recuperare la parte di oratorio attigua alla chiesa, un intervento che comportò la perdita di alcuni affreschi del Lanino, ma la conservazione degli affreschi nella parte settentrionale. Nel 1883 l’Istituto di Belle Arti di Vercelli decise di asportare gli affreschi affinché fossero conservati nel Museo Borgogna, dove tutt’ora risiedono.
La chiesa della confraternita fu oggetto di altri lavori, come quelli del 1937 che coinvolsero l’oratorio. Nel 2015 la confraternita fu oggetto di restauro, in particolare per quanto riguarda la porzione d’ingresso della chiesa, sul lato destro della bussola. I lavori per la creazione di una nuova sacrestia hanno riportato alla luce una serie di affreschi di epoca precedente in buono stato di conservazione; le porzioni sono molto ridotte ma sono distinguibili una Natività con lo sfondo la risaia, san Pietro da Verona ed infine san Rocco.

La chiesa della confraternita di santa Caterina d’Alessandria si trova nel centro storico della città di Vercelli, ubicata su via Feliciano di Gattinara; la chiesa è orientata seguendo l’asse Est-Ovest con abside rivolto ad oriente. La facciata della chiesa si presenta dalla linee molto semplici, delimitata da quattro paraste di ordine dorico, leggermente aggettanti rispetto all’asse orizzontale della facciata. Le paraste sorreggono una trabeazione, che si sviluppa solo sulle pareti laterali tra le coppie di paraste, mentre la parte centrale è dominata dalla presenza della porta d’ingresso lignea a due battenti, finemente decorata a cassettoni. Sopra il portone viene riportata la dedicazione della chiesa, proseguendo verso l’alto troviamo una cornice che divide la sezione inferiore da quella superiore. Nella sezione superiore si ritrovano le paraste presenti nella parte sottostante, infatti anche in questo caso le paraste sono doriche, anche se maggiormente decorate nel capitello con scalanature, le quattro paraste generano tre archi che vengono evidenziati in rilievo nella facciata. Nell’arco centrale proprio al di sopra della cornice è posto un affresco, ora chiuso tramite pannelli di vetro, che raffigura la Decollazione di santa Caterina; sopra quest’opera si trova un’apertura finestrata mistilinea con vetri policromi e dalle forme geometriche. La facciata termina nel timpano adornato con decorazioni in rilievo.
L’interno della chiesa della confraternita di santa Caterina d’Alessandria si presenta ad aula unica, decorato con molteplici cromie e decori. Il perimetro della chiesa infatti è decorato con paraste e lesene di ordine corinzio, collegate fra di loro nella parte della trabeazione; dotate di basamento in pietra grigia, mentre il fusto è realizzato in marmo, con venature bianche e grigie. La trabeazione si compone anche di un pregevole fregio, che però non prosegue per tutto il perimetro della chiesa, decorato con tondi in oro. Le pareti laterali sono decorate con cornici a rilievo, le paraste dell’aula sorreggono le volte a botte, con arconi decorate con motivi geometrici, mentre le lunette e la volta sono decorati con richiami alla natura. In fondo all’aula prima del presbiterio, è necessario osservare la volta decorata attraverso un affresco raffigurante l’Estasi di santa Caterina, e nelle quattro lunette e pennacchi laterali gli angeli cantori e suonatori. Questi ultimi individuano l’entrata alle cappelle laterali dove sono riposti due altari minori sovrastati da due dipinti incorniciati.
L’area del presbiterio è divisa dall’aula tramite una balaustra, posta su un’alzata, realizzata in marmo il medesimo impiegato nell’altare. Le pareti laterali sono adornate con le paraste e le lesene, sempre con fregio decorato in oro, mentre sulle pareti laterali la decorazioni a rilievo è evidenziata anche dalla presenze di alcune vetrate policrome nei toni del bianco-blu-verde. Le volte del presbiterio sono affrescate con rimandi alla sfera celeste, pertanto sui toni dell’azzurro e oro, con al centro una stella a otto punte, che raffigura vari simboli cristiani; inoltre la volta a divisione dell’aula è decorata con stucchi in oro con rimandi vegetali. L’altare centrale posto al centro dell’abside permette la divisione con il coro retrostante, infatti questa struttura si compone di due porte lignee laterali decorate in sommità da due statue, che si riferiscono a San Pietro e San Paolo; in posizione prospiciente all’altare troviamo sia la mensa marmorea sia un ambone ligneo. Il coro è di pregevole realizzazione, ligneo con motivi geometrici, e le pareti sono decorate più semplicemente, infatti vi sono solo le paraste corinzie. In fondo alla parete dell’abside è riportato un dipinto che raffigura il Matrimonio mistico di santa Caterina, incorniciato con stucchi dorati, che si sviluppano fino all’altezza della volta, in cui è rappresentato in un tondo, il simbolo della confraternita della santa.