Το σπουδαιότερο ορθόδοξο μοναστήρι στον Χάνδακα ήταν εκείνο της Αγίας Αικατερίνης των Σιναϊτών, που μνημονεύεται ήδη από τη βυζαντινή περίοδο. Σήμερα διατηρείται μόνο το καθολικό στη μορφή που έλαβε κατά τη διάρκεια της Βενετοκρατίας. Πρόκειται για μονόχωρο καμαροσκέπαστο ναό με εγκάρσιο κλίτος, που διαμορφώνεται με χαμηλότερα στεγασμένα πτερά, και δίχωρο παρεκκλήσιο αφιερωμένο σήμερα στους Αγίους Δέκα προσαρτημένο στη βορειοανατολική πλευρά. Το Βήμα αρχικά πλαισιωνόταν από τετράπλευρα παραβήματα, εκ των οποίων μόνο το βόρειο σώζεται ακέραιο. Ο ναός εμφανίζει δυο κατασκευαστικές φάσεις. Στην αρχική φάση, που ανάγεται πιθανότατα στον 14^ο αιώνα, ανήκουν το Βήμα και το εγκάρσιο κλίτος, που στεγάζονται με οξυκόρυφες καμάρες, καθώς και ο δυτικός χώρος του παρεκκλησίου, που στεγάζεται με σταυροθόλιο. Το τμήμα του κυρίως ναού δυτικά του εγκάρσιου κλίτους με τον περίτεχνο ανάγλυφο διάκοσμο στους κιλλίβαντες των σφενδονίων καθώς και το ανατολικό δωμάτιο του παρεκκλησίου με τον εντυπωσιακό αναγεννησιακό τρούλλο ανήκουν σε επέμβαση του 1576, σύμφωνα με επιγραφή στο θύρωμα της δυτικής εισόδου. Στη διάρκεια της οθωμανικής περιόδου ο ναός μετατράπηκε σε τέμενος του Ζουλφικάρ Αγά, ενώ από το 1967 στέγασε τη συλλογή εικόνων και κειμηλίων της Ιεράς Αρχιεπισκοπής Κρήτης. Από το 2014 λειτουργεί ως οργανωμένο μουσείο θρησκευτικών εικόνων και κειμηλίων μετά τις εργασίες επανέκθεσης της συλλογής που υλοποίησε η Εφορεία Αρχαιοτήτων.