Kostel sv. Kateřiny Alexandrijské stojí v těsné blízkosti kostela sv. Ludmily, od něhož je vzdálen pouze několik metrů. Jedná se o prostou románskou stavbu z počátku 12. století, ale může stát na místě staršího předchůdce, např. kostela, jehož existence se předpokládá již v době Ludmilina života.

Kněžiště má čtvercový půdorys a obdélníkovou loď, nad níž se nachází původní křížová klenba, strop lodi je plochý. Na východní zdi se zachovalo úzké románské okénko. Oltář kostela je křídlový s obrazem od J. Hellicha malovaným na dřevě (1855). Uprostřed obrazu lze rozpoznat klečící sv. Kateřinu a pod ní zvěčněné tetínské kostely. Na postraních oltářních křídlech se nacházejí obrazy sv. Ferdinanda a sv. Anny a na podstavci křídel je namalován Ježíškův vítězný průvod.

Při opravě kostela v roce 1929 byl z jeho střechy odstraněn kamenný kříž a zazděn do zdi hřbitůvku (vlevo od vchodu do kostela). Na hřbitůvku byly při archeologických vykopávkách roku 1916 objeveny četné hroby z dob raného křesťanství. Vlevo od kostela stojí u zdi socha sv. Ludmily od sochaře J. Maxe (1858). Na podstavci sochy je nápis: „Svatá Ludmilo, oroduj za nás”. Někdy se v literatuře uvádí, že je to místo, kde byla sv. Ludmila pohřbena před přenesením jejích ostatků na Pražský hrad.