Convento de monjas de la Orden de Santo Domingo, fundado en la ciudad de Valladolid por María Manrique (?-1483), viuda de Manuel Benavides, señor de la Mota, y su hija, Elvira de Benavides Manrique (?-1505), primera priora de la comunidad de religiosas quien obtuvo en 1488 un breve de Inocencio VIII autorizando su erección, y materializó la iniciativa de su madre. La fundación tiene que ver con la canonización de la mística italiana Catalina de Siena (1347-1380) por el papa Pío II en 1461, siendo más adelante beneficiada por la importancia que la colonia italiana adquirió en la Corte de Valladolid.

El convento se ubicaba en la calle conocida entonces como de García Montes (luego de Santa Catalina y en la actualidad de Santo Domingo de Guzmán) situada dentro del recinto urbano, frente al monasterio de San Agustín, en el espacio que se hallaba entre la primitiva y la nueva cerca que rodeaba la ciudad. El núcleo inicial del edificio principal fueron unas casas pertenecientes al obispo de León, Luis de Velasco, que Elvira obtuvo por compra del condestable de Castilla, Pedro Fernández de Velasco, heredero del anterior. Durante el priorato de doña Elvira este núcleo se amplia con la adquisición de varias propiedades particulares, como las casas de Fernando Ramírez del Campo y de Pedro López de Calatayud. Se obtuvo así un conjunto de considerables proporciones con una huerta en su interior, que fue rodeado por una tapia. En este espacio se construyó el convento entre finales del siglo XV y principios del siglo XVI en un estilo gótico renacentista que será objeto de varias reformas clasicistas, entre ellas la realizada en la capilla mayor por el maestro arquitecto Pedro Mazuecos, referente en el desarrollo de este estilo en el foco vallisoletano.

A mediados del siglo XVI la comunidad vive su momento de mayor auge alcanzando el medio centenar de religiosas y convirtiéndose en uno de los principales conventos de Valladolid, circunstancia que le hizo atesorar un patrimonio artístico relevante en el que figuran obras de Juan de Juni -enterrado como dispuso en su testamento en la iglesia conventual, pero no bajo el crucifijo de su factura- Gregorio Fernández -a quien se debe el famoso Cristo yacente- o el pintor Diego Valentín Díaz. Fue saqueado por los franceses durante la Guerra de la Independencia.

El complejo de edificios fue declarado Bien de Interés Cultural el 19 de diciembre de 1979. Destaca en particular el claustro de dos plantas con combinación de estilos gótico, renacentista y plateresco rodeado de capillas devocionales, atípicas en un claustro dominico, el refectorio con zócalo de azulejos de Talavera del siglo XVII, el coro que conserva la factura gótica y la mencionada capilla mayor reformada por Mazuecos para albergar las sepulturas de Antonio Cabeza de Vaca y su mujer, María de Castro (?-1603).

Debido a los serios problemas de conservación del edificio y al reducido número de hermanas, la comunidad se trasladó en 2009 a los monasterios de Corpus Christi y Porta Coeli en la misma ciudad, pertenecientes también a la Orden Dominica. Parte de sus bienes artísticos fueron depositados en el monasterio de San Pablo de Valladolid en espera de que las monjas recibieran autorización para la construcción en su propio recinto de un nuevo edificio que las albergase con seguridad y les permitiera continuar haciendo uso de la iglesia. Finalmente, el antiguo convento fue adquirido por el Ayuntamiento de Valladolid en 2018 con el objetivo de crear un espacio turístico desacralizado.