Klosteret fikk ikke navn etter den hellige Katarina før noen år etter at det ble grunnlagt. Ifølge legenden døde den hellige Katarina i Alexandria under forfølgelsene av kristne som keiser Maximian hadde satt i gang. Det fortelles at mens hun ble radbrukket gikk hjulet på forunderlig vis i stykker. Hun ble derfor halshugd, og ba i dødsøyeblikket for at kroppen hennes aldri måtte bli funnet. Som svar på hennes bønner førte englene henne til Sinaifjellet. Flere århundrer senere fant egyptiske kristne levningene av en kropp på fjellet sydvest for det fjellet som Moses klatret opp på for å motta De ti bud. De kristne førte likrestene til klosteret hvor man umiddelbart erklærte at det måtte være Den hellige Katarina. Hennes kranium og ene hånd, som er dekket med kostbare juveler, vises i spesielle tilfeller fram i to små esker av sølv.