Studi recenti attribuiscono la decorazione i stucco a Procopio Serpotta e a Domenico Castelli, su progetto dell’architetto Francesco Ferrigno. Il tema delle decorazioni e’ incentrato sulla storia di S. Caterina d’Alessandria, protettrice dei dotti: figure allegoriche delle Scienze si succedono sulle pareti: a sinistra la Dialettica, la Fisica, la Geometria e la Teologia; a destra la Retorica, l’Etica, la Geografia, l’Astrologia; la Dottrina e la Scienza sono sulla parete d’ingresso, sotto il coretto, mentre nella zona absidale sono le statue delle quattro Sante palermitane. I diversi dipinti sono seicenteschi e per lo piu’ attribuiti allo Zoppo di Ganci; l’affresco centrale della volta raffigura l’Apoteosi di S. Caterina. L’oratorio appartiene oggi all’ordine dei Cavalieri del S. Sepolcro.