En el convento destacó por sus duras prácticas ascéticas, que incluían el ayuno y el uso de cilicios. De acuerdo con sus biógrafos, en este periodo experimentó visiones místicas y éxtasis, que se convirtieron en los principales motivos iconográficos de su vida: Jesús le ofrece elegir entre una corona de oro y otra de espinas, Jesús le administra la comunión, Los desposorios místicos de santa Catalina, Santa Catalina cambia su corazón por el de Cristo y el Éxtasis de santa Catalina, entre otros. El acervo del Museo de Arte Religioso Ex Convento de Santa Mónica, alberga una rica colección de obras que ilustran estos pasajes.