Le origini del convento risalgono al 1220 quando la nobile famiglia barese Dottula donò ai Frati Minori alcuni ettari di terreno. In quest'area esisteva una cappella intitolata a Santa Caterina d'Alessandria, poi inglobata nella nuova chiesa francescana. A causa del terremoto che colpì il capoluogo pugliese nel 1631 la chiesa subì gravi danni che resero necessari importanti lavori di restauro. La facciata attuale presenta un prospetto semplice dove si aprono il portale e una grande finestra. L’interno è definito da un'aula unica con otto cappelle per lato. Vicino l'altare maggiore è possibile ammirare alcuni resti della preesistente cappella di Santa Caterina. Il convento, costruito tra la fine del Trecento e gli inizi del Quattrocento, si articola intorno al chiostro centrale. Al centro del chiostro trova collocazione il pozzo sormontato dalla statua in pietra di Santa Caterina, di fattura rinascimentale, ovvero secondo lo stile che si afferma tra Quattrocento e Cinquecento con il ritorno ai modelli artistici propri dell'arte antica. Oggi, gli spazi dell'ex convento ospitano la sede della Soprintendenza per i Beni Storici, Artistici ed Etnoantropologici della Puglia.