Klasztor św. Katarzyny powstał około 530 roku na rozkaz cesarza bizantyjskiego Justyniana I, choć pierwszą kaplicę wzniesiono tam na początku IV wieku na polecenie cesarzowej Heleny (zmarłej około 328-330 roku) i jest najstarszym, działającym do dzisiaj. monasterem chrześcijańskim na świecie. Znajduje się w wąskiej dolinie Wadi al-Dajr na południu Synaju w miejscu, w którym tradycja biblijna umiejscowiła krzak gorejący, z którego Bóg przemawiał do Mojżesza (Wj 3, 1-6), a w pobliżu wznosi się góra Synaj, zwana też Górą Mojżesza, gdzie miał on otrzymać od Boga tablice Dekalogu. Obiekt, otoczony wysokim na 12-15 metrów i grubym na ponad półtora metra murem obronnym, jest położony na wysokości 1570 m npm.

W ciągu wieków klasztor przechodził burzliwe koleje losu, wielokrotnie doświadczał ataków ze strony otaczających go plemion koczowniczych (do obrony przed nimi służyły właśnie wysokie i grube mury), a gdy na początku VII wieku na półwyspie pojawili się Arabowie, w 625 roku mnisi wysłali delegację do Mahometa, prosząc go o ochronę. Ten przychylił się do ich prośby, wystawiając dokument, zwany Testamentem Mahometa, zapewniający ochronę klasztoru i zwalniający go od podatków. Od X wieku na jego terenie znajduje się też mały meczet z myślą o pracujących tam muzułmanach, który także w pewnym stopniu strzegł tego miejsca przed atakami wyznawców islamu. Gdy na przełomie IX i X wieku odkryto tam relikwie św. Katarzyny Aleksandryjskiej - patronki klasztoru, wzrosła jego popularność i wzmógł się ruch pielgrzymkowy do niego.

W ramach zespołu klasztornego zbudowano tam około 20 cerkwi, z których główna nosi tytuł Przemienienia Pańskiego. Klasztor ma również ponad 30 filii w Egipcie, Libanie, Grecji, na Cyprze i w Konstantynopolu (Stambule). 26 lutego 2000 roku miejsce to odwiedził św. Jan Paweł II podczas swej podróży-pielgrzymki do Egiptu w związku z obchodami Roku Świętego 2000. Zwiedził wówczas obiekt i spotkał się z przebywającymi tam mnichami, którzy jednak nie zgodzili się na odprawienie w klasztorze nabożeństwa ekumenicznego i musiało się ono odbyć na zewnątrz, pod murami klasztoru.

Ze względu na swą historię i rolę, jaką klasztor św. Katarzyny odgrywa w świecie prawosławnym, od co najmniej 640 roku cieszył się on zawsze dużą autonomią, której oficjalnie udzielił mu Patriarchat Konstantynopolski w 1575 i potwierdził w 1782 roku. Obecnie Kościołem macierzystym arcybiskupstwa synajskiego jest Patriarchat Jerozolimski, którego zwierzchnik wyświęca kolejnych arcybiskupów synajskich, a zarazem przełożonych klasztoru św. Katarzyny. Obecnie liczebność wiernych tego Kościoła autonomicznego wynosi około 900, w tym około 20 mnichów. Od 10 grudnia 1973 roku arcybiskupem Synaju, Rajtho i Farasu jest Damian (Samardzis; urodzony 4 kwietnia 1935).

Obecnie, po wspomnianym orzeczeniu sądu z Ismailiji cały majątek klasztoru przejdzie na własność państwa a pozostawanie w nim mnichów ograniczy się jedynie do czynności religijnych, i to na warunkach ustalonych przez nowego właściciela. Zdaniem niektórych znawców egipskiej sceny politycznej najnowsze decyzje mogą świadczyć o tym, iż prezydent kraju gen. Abdel Fattah as-Sisi nie kontroluje tej części podległego mu formalnie aparatu państwowego, która określana jest jako "państwo głębokie" i która ma powiązania z fundamentalistami islamskim nurtu salafickiego.

Decyzja ta oznacza ponadto kres wieloletnich dążeń prawnych, wymierzonych w mnichów klasztoru ze strony władz i dążących do maksymalnego ograniczenia autonomii klasztoru.

Przeciwko tym postanowieniom ostro wystąpiły władze Grecji, żądając ich unieważnienia oraz wspólnota mnichów. Rozpoczęli oni kampanię międzynarodową, mającą za zadanie informowanie i uwrażliwianie światowej opinii publicznej, Kościołów i różnych wspólnot religijnych na to, co się dzieje z ich klasztorem. A prawosławny arcybiskup Aten i całej Grecji Hieronim oświadczył: "Nie chcę i nie mogę w to uwierzyć, że hellenizm i prawosławie przeżywają dziś kolejny «podbój» historyczny. To duchowe światło prawosławia i hellenizmu staje obecnie w obliczu problemu przetrwania".