I testi tardo-medievali dimostrano che la chiesa divenne un punto di riferimento per i marittimi. Nel corso degli anni, la cappella fu ristrutturata e ampliata, con la demolizione della cappella privata adiacente. Le estensioni comprendevano la costruzione di due transetti e una cupola. La facciata attuale è stata, probabilmente, modificata nel XVII secolo, con l’aggiunta di un portale rinascimentale. La chiesa si trova a 250 metri dai resti di una villa romana. Le origini della chiesa non sono chiare. Nel XIX secolo, gli storici collegarono la fondazione della chiesa con l’espulsione degli arabi, in seguito alla presunta incursione del Conte Ruggiero nel 1090/91. Questi legami hanno tradito i tentativi di pre-datare la venerazione di Santa Caterina d’Alessandria con la comunità greco-bizantina che vive a Malta prima delle invasioni musulmane del IX secolo.

Gli storici moderni, tuttavia, sostengono che il cristianesimo a Malta fu reintrodotto da re Ruggiero nel 1127 e si consolidò da allora in poi. Seguendo la Sicilia, e sul carattere bizantino dell’iconografia dei tempi post-islamici, sembra che l’influenza greca all’inizio fosse suprema, sebbene i Normanni stessi di solito favorissero il clero latino, specialmente il clero superiore. Alcuni storici sostengono che le fondamenta della vecchia parrocchia di Żejtun risalgono già al XII secolo, quando fu istituito il settore musicale della cattedrale di Mdina e si ritiene che la cappella originale sia stata costruita su un terreno che faceva parte delle entrate del precentore della cattedrale, nota come La prebenda di Santa Caterina.

Nel 1470, l’edificio della chiesa era diventato un punto di riferimento e un santuario nazionale e internazionale riconosciuto, con marinai che si raccomandavano per l’intercessione della santa: “Dio ci aiuti e Santa Caterina di Malta”. Infatti, sui muri esterni della chiesa, ci sono vari graffiti legati al mare. Santa Caterina era la santa protettrice dei marinai e di coloro che lavorano nei fari. Altri graffiti includono la stella di David perforata da una freccia. La cappella originale rimase in uso fino al 1492, quando fu ricostruita e ingrandita. Lo storico maltese Gian Franġisk Abela ha notato come la chiesa sia stata ricostruita, citando questa iscrizione nei suoi scritti. La stessa iscrizione fu ripetuta da A. Ferris nel 1866 e E.B. Vella nel 1927. Mentre c’è un’iscrizione latina sbiadita e parziale nella cupola, che da diverse indicazioni da quella riportata in altre fonti.

Secondo questa iscrizione successiva, la chiesa fu ampliata nel 1606 durante l’episcopato di mons. Gargallo e l’ufficio pastorale dell’arciprete M. Burlo. Questo ulteriore allargamento doveva consistere nell’aggiunta di transetti voltati con una vera volta gotica quadripartita, che è una caratteristica insolita nelle chiese maltesi. La chiesa ha anche un sagrato considerevole. La facciata principale presenta un portale rinascimentale, fiancheggiato da una serie di pilastri coronati da un architrave, una cornice e un oculo circolare nella muratura sovrastante. Una piccola campana, probabilmente aggiunta in seguito e costruita con pietre riutilizzate, poggia sul timpano, che si raddrizza su ciascun lato con un basso parapetto. La chiesa è stata restaurata nel 2007.