Ανασκαφική έρευνα στο παράκτιο μέτωπο της πόλης, σε μικρή απόσταση βορειοανατολικά του Αγίου Πέτρου των Δομινικανών αποκάλυψε τα ερείπια τοιχογραφημένου ναού του 14ου αι. που πιθανότατα ταυτίζεται με την Santa Caterina. Η εκκλησία σημειώνεται το 1567 σε χάρτη του Domenico Rossi da Este ως ruinata (ερειπωμένη). Καταλαμβάνοντας το εσωτερικό ενός πύργου της παράκτιας βυζαντινής οχύρωσης, ο ναός είχε διαμορφωθεί σχεδόν τετράγωνος σε κάτοψη, με έκκεντρα τοποθετημένη αψίδα και νάρθηκα. Στη βόρεια πλευρά του είχαν διαμορφωθεί δυο επιβλητικά αρκοσόλια. Το δάπεδο ήταν καλυμμένο εξολοκλήρου από ταφές. Σε μια από τις ταφόπλακες εντοπίστηκε μονόγραμμα της μονής Αγίας Αικατερίνης του Σινά, γεγονός που επιτρέπει την υπόθεση ότι η εκκλησία σχετιζόταν με την ομώνυμη μονή. Ο ναός φαίνεται ότι καταστράφηκε σκόπιμα από τους Βενετούς για να διαμορφωθεί η επίχωση της νέας παράκτιας οχύρωσης του 16ου αιώνα.