La chiesa di Santa Caterina è un luogo di culto cattolico di Livorno, in piazza dei Domenicani; la sua alta cupola è l'elemento di spicco dello storico quartiere della Venezia Nuova, edificato a partire dalla prima metà del Seicento. All'interno si trova un altare della comunità siro-maronita; inoltre una epigrafe ricorda che un questa chiesa pregò Elizabeth Ann Bayley Seton.
La chiesa fu eretta in sostituzione di una chiesa minore, annessa al convento domenicano, a partire dal 1720 dall'architetto Giovanni del Fantasia a lato del Rivellino di San Marco; una guida ottocentesca della città di Livorno riporta curiosamente che essa sarebbe dovuta sorgere ad imitazione del Pantheon di Roma.
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