Al centro della composizione siede la Vergine, con una semplice veste scura e un manto drappeggiato sul capo e sul braccio sinistro. Il volto è reclinato e lo sguardo abbassato, verso il Bambino, che sorregge in grembo e di cui accarezza un piedino. Gesù, parzialmente avvolto in un panno chiaro, è rivolto verso Santa Caterina, disposa alla sua destra, che tende la mano ad accarezzarlo. La Santa, inginocchiata di fronte alla Madre e al Bambino, indossa un'ampia veste ed è avvolta da un manto; la mano sinistra è appoggiata alla ruota, simbolo del suo martirio. Alla sinistra della Vergine c'è San Giacomo, che appoggia la testa, pensosamente, sulla mano destra, mentre la sinistra regge il bastone. Al suo fianco, si legge appesa la bisaccia. La composizione, nella parte superiore, è incorniciata da una tenda rialzata e fissata in prossimità degli angoli della tela