Over hver bue sidder en firkantet stenramme og de flade søjlers kapitæler bærer en bred stenfrise under en bred gesims, der adskiller de to etager. Den anden etage gentager mønsteret fra stueetagen, men her er det kun den midterste bue, der er åben som et vindue, mens buerne på hver side - samt sidebuerne - er udformet som lukkede nicher indsat i en rektangulær ramme og kronet af et trekantet gavlfelt. Under nicherne og vinduet på forsiden ses nogle tilgitrede vinduer, tegn på at der her inde bagved ligger nogle gange og rum, hvorfra nonnerne, der levede i klausur, fuldstændigt afsondrede fra omverdenen, dog kunne følge lidt med i livet omkring dem. Også her bærer de flade søjlers kapitæler en bred frise under en bred gesims, der bærer det øverste trekantede gavlfelt, der dækker over hele facadens bredde. Det trekantede rum herinde er dekoreret med en stor oval stukramme og guirlander i hjørnerne.
Facaden er tegnet af arkitekten Giovanni Battista Soria og udført i 1641 i teglsten og derpå pudset i en lys okker farve samt beklædt med stukdekorationer.
KIRKENS INDRE:
Kirkerummet (9) har et gyldent skær, udsmykket med gyldentflammede søjler og masser af marmor og stuk, både hvidt og forgyldt. Dekorationerne skyldes kunstnerne Giovanni Battista Speranza, Giovanni Battista Ruggeri og Giuseppe Vasconio. Kirken har et hovedskib med 3 små kapeller i hver side, et par trin leder op til presbyteriet, det firkantede rum omkring højalteret, der via en tilgitret åbning står i forbindelse med alteret i nonnernes korsal bagved. Tertiarnonnerne i Klosteret ved Kirken levede efter Pave Pius V's påbud i 1566 i klausur, det vil sige fuldstændigt afsondret fra omverdenen. De kunne dog følge med i de religiøse handlinger i Kirken gennem forskellige tilgitrede åbninger som denne bagved alteret eller de smalle åbninger i frisen over kapellerne.
Over denne frise løfter det høje loft sig over en række buer, der rummer høje slanke vinduer i forgyldte rammer. Mellem disse vinduesnicher buer loftet sig ind i rummet, hvor det bærer en bred forgyldt stukramme i hele rummets længde. Indholdet i rammen er en fresko af Luigi Garzi fra 1710-12 forestillende "Gloria di Santa Caterina", hvor helgeninden stiger til himmels for at møde Jomfru Maria mellem skyer og engle. I mellemrummene og loftshjørnerne har Luigi Garzi malet engle og blomsterguirlander i grå og hvide nuancer.
Kapellerne er adskilte af flade søjler med korinthiske kapitæler. I mellemrummene mellem disse og buen ind til kapellet har Luigi Garzi's medarbejdere malet allegoriske figurer og hver bue er kronet af et våbenskjold.
(11) I det første kapel i højre side, "Cappella di Santa Maria Maddalena", er altertavlen, forestillende "La Comunione della Maddalena" ("Maria Magdalene modtager nadveren"), malet i 1706-07 af Benedetto Luti, som også har udført engle-maleriet i loftet. Loftet i buen er blevet restaureret 1800-tallet, hvor det blev udsmykket med malede figurer.
(12) Over alteret i det andet kapel i højre side, "Cappella dedicata a Ognissanti", hænger et maleri fra omkring 1702 af Luigi Garzi: "La Vergine che intercede per Santa Caterina e la gloria di tutti i santi" ("Jomfru Maria går i forbøn for Santa Caterina og alle helgeners ophøjelse"). Det er muligvis også Garzi, der har udsmykket loftet herinde med freskerne "Sposalizio di Santa Caterina" ("Santa Caterina's formæling med Kristus"), "Cristo in gloria" ("Kristi Himmelfart") og "Scena di martirio" ("Martyrscene"). Freskerne er nogle af Garzi's første eller måske udført af Giuseppe Passeri og de er idag meget ødelagte. Loftet i buen er blevet restaureret 1800-tallet, hvor det blev udsmykket med figurmalerier.
(13) Malerierne ovenover buen ind til det tredie kapel i højre side, "Cappella di San Domenico", er ligeledes blevet opfriskede og nærmest ommalede. Altertavlen med motivet "San Domenico resuscita un fanciullo" ("San Domenico genopvækker en lille dreng") er malet af Biagio Puccini i 1706, mens loftsfreskerne tilskrives Giuseppe Vasconio (omkring 1650). De forestiller "San Domenico e San Francesco adorano la croce" ("San Domenico og San Francesco tilbeder Korset"), "Gloria di San Domenico" ("San Domenico's Himmelfærd") og "Madonna del Rosario" ("Rosenkransens Madonna"), men er desværre i meget dårlig stand. På ydervæggen ses "La Chiesa" ("Kirken") og "La Pace" ("Freden") og øverst Caetani-familiens våben, som også gentages på kapellets sidevægge sammen med Pallavicini-familiens. Denne families våbenskjold findes også på alterets sider.
(14) Ved siden af trappen op til presbyteriet er der en dør ind til nogle små rum, der giver adgang til nonnernes bagvedliggende kirkerum. Over døren er væggen udsmykket med fresken "Santa Caterina sorpresa in preghiera dal padre" ("Santa Caterina's fader overrasker sin datter fordybet i bøn"), udført af Giuseppe Passeri omkring år 1699.
Nonnernes kirkerum (15), også kaldet "Il coro delle monache", "nonnernes korsal", består af et stort rum med et alter på den væg, der vender ind mod det almindelige kirkerum. Nonnernes korsal står i forbindelse med højalteret i Kirken ved en tilgitret åbning under alteret (16), hvorigennem de kunne følge med i de religiøse handlinger. Rummet er blevet ret meget ændret, men de oprindelige korstole i træ, som Suor Maria Mattei Paganica bekostede i 1774, er dog bevarede.
Presbyteriet (17) er udsmykket med delvist forgyldte stukarbejder. Tidligere bestod udsmykningen af malerier af Francesco Rosa. Af disse er nu kun kuppelfresken "L'Eterno in gloria" ("Gud Fader i Himmelen") tilbage, indsat i en ramme af guirlander med palmegrene og englebørn. Rundt om er der 4 guldindrammede medaljoner med billeder af forskellige Dominikaner-helgener. Disse malerier er udført i slutningen af 1600-tallet, mens Pietro Bracci har udført sine stukrelieffer af "Santa Rosa da Lima" (på den højre væg (18) og "Sant'Agnese da Montepulciano" (på den venstre væg (20) i 1755. Reliefferne erstatter de tidligere malerier med scener fra Santa Caterina da Siena's liv.
Alteret (19) på endevæggen er opdelt i 2 etager, hvoraf den nederste afsluttes af den frise, som også løber gennem kirkerummet båret af de flade søjler mellem kapellerne. Også omkring alteret er der flade søjler, men herudover 4 runde i sort-hvidt marmor - 2 på hver side af altertavlen, der sidder tilbagetrukket mellem disse. Søjlerne i presbyteriet står på en høj, to-delt base af forskelligtfarvet og indlagt marmor. Altertavlen fra omkring 1666 er et stukrelief af Melchiorre Caffà med motivet "Gloria di Santa Caterina da Siena" ("Santa Caterina da Siena's Himmelfærd"). Den er betalt af Suor Camilla Peretti, der var grandniece til Pave Sixtus V. Den øverste del af altervæggen er indrammet af flade søjler og udsmykket med stuk. I feltet over altertavlen er der en strålekrans: "Lo Spirito Santo in una raggiera dorata" ("Helligånden i en gylden strålekrans"), også benævnt "Colomba dello Spirito Santo" ("Helligåndens due"). Øverst oppe afsluttes altervæggen af et halvcirkelformet felt udsmykket med engle.
På alterbordet står en smuk monstrans fra 1780-87, udført i agat, lapislazzuli og bronze efter en tegning af Carlo Marchionni. Den har form som et lille tempel med et buet tag, der krones af en kugle med et kors med den Korsfæstede Kristus.
(21) Ved siden af trappen op til presbyteriet er der en dør ind til nogle små rum, der giver adgang til nonnernes bagvedliggende kirkerum. Over døren er væggen udsmykket med fresken "Santa Caterina sceglie la corona di spine" ("Santa Caterina vælger tornekronen"), udført af Giuseppe Passeri omkring år 1699.
(22) Det øverste kapel i venstre side, "Cappella Bonanni Primi", har over alteret et maleri af "Madonna del Rosario", malet af Giuseppe Passeri i 1703. Det erstatter et tidligere maleri af "Den Hellige Familie" ("Sacra Famiglia"). Helgenfigurerne (Santa Caterina, Santa Maria Maddalena, San Domenico, San Giovanni Battista, San Giovanni Evangelista og San Filippo Neri) på undersiden af buen er af Giovanni Battista Ruggeri, udført før 1631. Fra samme periode stammer også loftsmalerierne "Natività" ("Jesu Fødsel"), "Assunzione" ("Marias Himmelfart") og "Annunziazione" ("Bebudelsen") samt de to profeter på ydervæggen. De er alle malet af Giovanni Battista Speranza. På kapellets vægge sidder gravmælerne for Giuseppe Bonanni, der døde i 1646, og hans hustru Virginia Primi, der døde i 1650. De er udført af Giuliano Finelli, der i en oval niche midt på væggen har indsat meget levende buster af de afdøde, der på denne måde ser ud, som om de står i et vindue eller bag en balkonkant og skuer ud i rummet. Væggen omkring er udsmykket med guirlander og bånd med sløjfer. Et lille englehovede foroven støtter familiens våbenskjold, mens 2 englebørn forneden står på en indskriftsplade med oplysninger om ægteparret. Kapellet var i familiens eje allerede fra 1624.
(23) Over alteret i det næstøverste kapel i venstre side, "Cappella dedicata ai 3 Archangeli" eller "Cappella Patrizi", hænger et maleri af "I tre Archangeli" ("De 3 ærkeengle"), malet af Giuseppe Passeri. Dette maleri erstatter et tidligere af Fabio della Cornia. Loftet, undersiden af buen og ydervæggen er udsmykket af Giovanni Paolo Schor, måske i samarbejde med broderen Egidio, med scener fra San Pietro og Santa Caterina's liv samt engle. Loftsmaleriet forestiller "La Visione di San Giovanni a Patmos" ("San Giovanni's syn på Patmos"), "Il Padre Eterno" ("Gud Fader") og "Santa Caterina e l'angelo" ("Santa Caterina og englen"). På undersiden af buen ses "Giuseppe e l'angelo" ("Josef og englen"), "La Vergine in gloria" (Maria blandt engle") og "La Liberazione di San Pietro" ("San Pietro's befrielse"). På siden af alteret sidder familien Patrizi's våben.
(24) Altertavlen i det første kapel i venstre side, "Cappella di San Nicola", forestiller San Nicola da Bari. Også dette maleri har erstattet et tidligere, her med motivet "Sant'Agostino e San Nicola". Tavlen er malet i begyndelsen af 1700-tallet af Pietro Nelli, som muligvis også er mester for loftsmaleriet "Gloria d'angeli" ("Flyvende engle").
(26) På væggen over hovedindgangen sidder et elegant orgel i barokstil med et buet gitter mellem kannelerede søjler med kunstfærdigt udsmykkede baser og kapitæler, der bærer en bred frise under det brudte, buede gavlfelt, hvor englebørn er i færd med at hænge guirlander op. Under orglet sidder andre englebørn med medaljoner og 2 engle støtter en stor indskriftsplade med datoen for Kirkens indvielse den 23. september 1640.
I korridoren mellem Kirken og sakristiet kan man se nogle rester af fresker fra sidste fjerdedel af det 15.århundrede. De forestiller Santa Brigida og Santa Caterina d'Alessandria og stammer fra et lille kapel, som Kardinal Antonio Barberini havde ladet indrette i 1637. Heri fandtes disse og andre fresker, som stammede fra Santa Caterina da Siena's dødsrum, hvorfra de var blevet nedtaget og flyttet til Klosteret ved siden af Kirken. Da Klosteret blev revet ned, forsvandt også kapellet og med det de fleste af freskerne.
