Ce dessin vibrant à la plume et à l'encre reprend l'iconographie traditionnelle du mariage mystique de Sainte Catherine : au centre de la scène l'Enfant Jésus sur les genoux de sa mère remet à la jeune Catherine d'Alexandrie une alliance, symbole de chasteté et de communion avec Dieu La robe portée par la sainte rappelle son statut royal, tandis que la roue brisée à ses pieds rappelle son martyre. Les contours des personnages étaient gravés au stylet pour en faire des copies, selon une pratique répandue à la Renaissance. Les plis encore visibles sur la feuille témoignent que par le passé le dessin était plié plusieurs fois, peut-être pour être envoyé joint à une lettre.