Dominikanerordenens kloster lå på sydsiden af Badstuegade, som på dette tidspunkt udgjorde byens hovedfærdselsåre. Kort efter indledtes opførelsen af et stort anlæg i tegl, hvoraf betydelige rester fortsat er bevaret og udgør et af landets fineste klostermiljøer.
Den ældste kirke var et langhus på fire fag, 10 m bred og 40 m lang. Sydmuren er bevaret og afslører et byggeri fra årtierne omkring midten af 1200-tallet. Hertil føjede sig en østfløj, som der ses rester af i klostergårdens korsgang. En smuk, nu tilmuret portal flankeret af to søjleopdelte vinduer udgjorde oprindelig indgangen til klosteranlæggets fornemmeste rum, kapitelsalen.
De fint bevarede klosterfløje er ombygget og udvidet ad flere gange, og først sent i middelalderen skabtes det harmoniske gårdrum, omsluttet af korsgangens spidsbuede arkader. Ud over de bevarede fløje omfattede klosteret også en nedrevet udløberfløj mod syd, og af ældre opmålingstegninger fremgår det, at de sydlige fløjes øvre etage var tæt besat med vinduer til de mange små munkeceller.
Samtidig med store byggearbejder på klosterfløjene indledtes ca. år 1500 byggeriet af en ny, stor klosterkirke. Det var en såkaldt pseudobasilika, en treskibet kirke under ét tag og således uden vinduer i højkirkemurene. Arkitekturen synes mere inspireret af den 300 år ældre domkirke end samtidens gotiske formsprog. I koret, hvis østgavl oprindelig kronedes af et messeklokkespir, er bevaret dele af brødrenes korstolearrangement, og den i domkirken bevarede kæmpestore, femarmede lysestage med afbildning af Sankt Catharina har formentlig oprindelig stået i sortebrødrenes kor. Efter Reformationen blev den helt nye klosterkirke i stedet sognekirke for det nyoprettede Sankt Katharine Sogn, og klosteranlæggets redning blev omdannelsen til Almindeligt Hospital. Siden 1865 har bygningerne huset ældreboliger, og i begyndelsen af 1900-tallet restaurerede arkitekten Harald Lønborg-Jensen kirken og klosteret, som herved fik sin nuværende fremtoning.
