La chiesa di San Domenico venne edificata sul luogo in cui oggi si trova la chiesa di San Sebastiano in piazza Castello Ursino.

Era annessa al convento dei domenicani e venne edificata nel 1313. Ma già nel 1405 il convento venne demolito ed i padri ottennero in cambio un edificio vicino alla Rotonda con annessa la chiesa di Santa Maria la Grande e sul sito attuale venne costruito il convento per la comunità religiosa. Il terremoto del Val di Noto del 1693, che distrusse Catania, rese impraticabili sia il convento che la chiesa. Nel corso della successiva ricostruzione della città, venne costruita la chiesa accanto al già esistente convento.

La facciata, edificata su due ordini, è sita su piazza San Domenico ed ai suoi piedi è presente un'ampia gradinata contornata da un'artistica cancellata in ferro battuto.

Il portale d'accesso è contornato da due colonne e sull'architrave si trova una statua calcarea del beato Bernardo Scammacca, opera dello scultore Epifanio Licata.

Sulla destra della chiesa vi è l'accesso all'ex convento oggi occupato dalla caserma Agostino Malerba.

La chiesa è ad una sola navata ed ha sei altari laterali. Il secondo da destra è l'altare della Madonna del Rosario ed ha un dipinto su tavola del 1531, di grandi dimensioni, attribuito a Innocenzo Franucci (detto Innocenzo da Imola).

L'altare maggiore è situato nell'abside, sormontata da un'ogiva in cui è inserito un antico coro ligneo. Sull'altare è posta una immagine di santa Caterina da Siena. Sul primo altare da sinistra vi è una pregevole scultura di Gagini.

Sull'ingresso è ubicato l'organo.