Klosterets skattkammer inneholder uerstattelige kunstverk: mosaikker, greske og russiske ikoner, voksmalerier, hellige ornamenter, alterkalker og kostbare kister og esker for relikvier. Katarinaklosteret er hjem for noen av de tidligste ikoner i verden og som dateres tilbake til 400- og 500-tallet. Det eldste ikonet med tema fra gammeltestamentet er også oppbevart her.