Lungo il fianco destro della navata, all’interno di una teca inserita nella parete, si trovano alcune reliquie di Santa Caterina.
Per reliquie (dal latino reliquus: rimasto) si intende ciò che resta del corpo di persone alle quali venivano riconosciute straordinarie virtù di santità. Nel tempo il termine è stato esteso anche ad indumenti e oggetti venuti direttamente a contatto con i Santi.
La venerazione delle reliquie si affermò fin dai primi passi della cristianità e trae origine dal fatto che Dio si fece uomo, lasciando tracce concrete della sua esistenza terrena. Il culto si estese poi alle reliquie dei Santi, essi stessi ‘altri Cristi’ di cui vennero preservati i resti. L’epoca d'oro per la venerazione delle reliquie fu il Medioevo: la presenza di reliquie significava, per la città o il santuario che le possedeva, prestigio e protezione, oltre a renderli importanti mete di pellegrinaggio.
Nella teca è collocata la reliquia del dito pollice di Caterina, conservata all’interno di un reliquiario in cristallo e argento. In occasione dei festeggiamenti in onore della Santa che si celebrano ogni anno, essa viene portata in Piazza del Campo e usata per impartire la benedizione all’Italia e all’Europa, di cui Caterina è Patrona.
La teca contiene anche alcuni oggetti entrati in contatto con la Santa: il calice con cui ricevette l’eucarestia da Gesù, le cordicelle con le quali era solita disciplinarsi anche tre volte al giorno e la pietra sacra da collocare sull’altare portatile, affinché, ovunque ella si trovasse, un sacerdote potesse celebrare la Santa Messa e amministrarle i Sacramenti. Su questa pietra sembra sia schizzato il sangue di Tommaso Becket, quando fu assassinato nella Cattedrale di Canterbury, dove Caterina si trovava in pellegrinaggio.
Al centro della teca, infine, è posizionato il busto in bronzo sbalzato nel quale fu conservata da principio la testa della Santa, la più importante delle sue reliquie, collocata attualmente nella vicina cappella.