Secondo fonti settecentesche la confraternita di Santa Caterina della Notte nascerebbe in origine come compagnia di San Michele arcangelo, ma muterebbe il suo nome riunendo più gruppi di devoti dopo la canonizzazione della santa senese, che con i disciplinati di San Michele aveva condiviso spazi e preghiera. Come le altre confraternite fu soppressa nel 1785 e ripristinata nel 1791 con caratteri esclusivamente devozionali.

Oggi l’oratorio mostra un aspetto tardo seicentesco, con stucchi e tele dedicate alla Vergine e a Santa Caterina, opera di pittori senesi quali Rutilio Manetti e Francesco Rustici. Nella sagrestia si conserva la tavola firmata e datata da Taddeo di Bartolo nel 1400 (?), raffigurante la Vergine col Bambino, i santi Giovanni Evangelista e Andrea e gli angeli Gabriele e Michele come musici, oltre a 0 e quattro testate di bara con Santa Caterina che protegge sotto il manto quattro confratelli, Cristo risorto, le Stimmate della Santa e la Deposizione, da assegnare ad un artista senese dei primi decenni del Cinquecento.