Der Bau der Kirche und des Klosters Santa Caterina begann 1346 in dem Bereich, wo zuvor der Palazzo dei Da Camino stand, der 1318 vom Volk dem Erdboden gleichgemacht wurde. Die Arbeiten, die während der Präfektur von Andrea Cornaro begannen, wurden erst Ende des 1300 abgeschlossen. An das Hauptgebäude wurde auch die Kapelle der Unschuldigen angegliedert, die wahrscheinlich Teil des vorherigen Palastes war. Der Komplex erlebte verschiedene Renovierungsarbeiten, die radikalste fand Ende des 1500 statt, als vermutet wird, dass die Fresken mit einer Schicht Putz verdeckt wurden, die erst nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs entfernt wurde. In der Kirche sticht unter den Fresken dasjenige hervor, das Santa Caterina darstellt, die ein Modell von Treviso in der Hand hält und lateinische Worte spricht, um für das Heil der Stadt zu bitten.
Heute ist der Komplex, der Sitz der Museen von Treviso ist, zugänglich: die Freskenabteilung in der Kirche; die Archäologie-Abteilung im Untergeschoss und im Erdgeschoss des Klosters; die Pinakothek im ersten Stock.
