Foi erigido em 1391 a mando de Raimondello Orsini del Balzo, príncipe de Taranto e cadete de Nicolò Orsini, conde de Nola, que casou com Maria d'Enghien, condessa de Lecce, em 1384, que possuía algumas terras em Salento. O conde dedicou o templo a Santa Catarina de Alexandria, trovejada por uma peregrinação que tinha feito no Sinai, onde tinha visitado, entre outros lugares, o famoso convento com o mesmo nome. Na abside do majestoso tardio-românico (tanto que é um raro exemplo de arquitectura gótica no Salento) a estrutura galatinense é o mausoléu do seu filho Giovanni Antonio Orsini Del Balzo (à direita no coro octogonal está o de Raimondello).O mosteiro Orsinian foi também construído, que já não é o que vemos hoje, reconstruído junto à igreja, e o antigo hospital, com direitos de patronato, agora chamado Palazzo Orsini e utilizado como Câmara Municipal.A fachada da Basílica, com as suas linhas puramente românicas, tem uma tríplice espada, uma rosácea de pedra, portais finamente trabalhados e cinco naves no interior. No entanto, são os frescos (encomendados por Maria D'Enghien), que estão praticamente em todo o lado, que tornam a Basílica tão famosa.A fachada central está dividida horizontalmente em duas secções em planos diferentes: o rebaixamento superior e a projecção inferior. A secção superior, decorada com arcos desenfreados, tem três acrotros: uma cruz no centro, São Francisco de Assis, à direita, e São Paulo Apóstolo, à esquerda. No centro está a magnífica rosácea que ilumina o interior. Esta também é rodeada por duas faixas ricamente esculpidas e superada por uma meia lintel saliente de pedra finamente esculpida. Doze pequenas e finas colunas, com o disfarce de uma explosão solar, começando pelo exterior, param à volta de um círculo mais pequeno que envolve o brasão da família Del Balzo, feito de vidro colorido amarrado em chumbo.Imensa e fantástica é a obra pictórica de Francesco d'Arezzo (período central de 1435), tão extraordinária que os estudiosos consideram a Basílica de Santa Catarina de Alexandria apenas secundária em relação à de São Francisco de Assis. Entre outras coisas, os arcos redondos e o estilo gótico atribuível ao interior permitem que seja legitimamente comparada com a incomparável Basílica Superior do Santo dos Pobres. Os frescos, em qualquer caso, transpõem a história e o trabalho da família Orsini Del Balzo. Embora, na verdade, existam várias camadas de frescos, e os visíveis referem-se ao período (estamos por volta de 1420) que coincide com o regresso a Galatina de Maria D'Enghien, viúva de Ladislao Durazzo, Rei de Nápoles, que casou em segundo casamento após a morte do seu primeiro marido Raimondello Orsini Del Balzo. Os temas dos desenhos em cada um dos cinco arcos são diferentes. No central, destaca-se a representação do Apocalipse. Nos outros, Génesis, a vida de Jesus, os quatro evangelistas, cenas da vida de Santa Catarina de Alexandria. Por toda a parte anjos, arcanjos, querubins e serafins. Entre as inúmeras relíquias que compõem o tesouro da Basílica, vale a pena mencionar um dedo de Santa Catarina que se diz que Raimondello Orsini mordeu o santo mumificado na igreja do Monte Sinai durante uma peregrinação. A esplêndida igreja - com um magnífico claustro adjacente - foi declarada uma Basílica Minore Pontificia em 1992.
