Манастир поседује другу највећу збирку рукописних књига на свету, која броји више од 3.500 књига и од које је већа једино рукописна збирка која се чува у Ватикану.
У манастирској збирци се до половине XIX века налазио Синајски кодекс, најстарији препис Библије, сачињен у IV веку, који је данас изложен у Британском музеју у Лондону.
У манастиру се чува и споразум о изузећу, документ са отиском Мухамедове руке, који су, према предању, монаси манастира добили лично од Мухамеда 625. године, када су, да би сачували манастир од муслиманске најезде, отишли у Медину и затражили помоћ од муслиманског пророка.
Мухамед је написао документ у којем захтева да се манастир заштити и запечатио га је отиском своје руке.
Али бојећи се да то неће бити довољно да заштите манастир када га је u XI веку фатимидски калиф опколио са трупама, монаси су калифу послали прегршт блага из богате манастирске ризнице, а преко ноћи, за сваки случај, срушили су трпезарију и сазидали џамију са минаретом који се види преко зидина изван манастира.
Наравно, калиф није разрушио манастир, а минарет и данас постоји, па је овај манастир јединствено место у чијој унутрашњости се налази и муслиманска богомоља.
Манастирске ризнице чувају и најстарије енкаустичне иконе које су се израђивале до ВИИ века, а сачуване синајске потичу из времена када је настао и мозаик у олтару.
У VI веку израђена је Икона Христа Пантократора, најстарија сачувана икона Христова, на којој су сликовито приказане две природе Господа Исуса Христа — божанска и људска.
Сачуване су и иконе Светог Петра, Богородице са анђелима и светих ратника рађене у истој техници.
У манастирску ризницу грчки свештеници пуштају само православце.
За Манастир Свете Катарине на Синају везан је и део српске историје.
Познато је да је цар Јустинијан још у VI веку довео десетак породица са простора данашње реке Дрине и населио их уз сам манастир са циљем да чувају манастир.
За део данашњих Бедуина који насељавају околину манастира се сматра да су потомци старих Срба са подручја данашње Србије.
Занимљиво је и то да су они једина заједница у свету поред Срба чији припадници имају и славе породичне славе.
Свети Сава на свом другом путовању по светим местима боравио је на Синају 1234. године.
Ту је провео читав часни пост, молећи се за свој србски род и читав хришћански народ.
Манастиру су свети краљеви Драгутин и Милутин даровали бројне поклоне који се чувају у манастирском музеју и библиотеци. У манастиру се налази први србски псалтир.
Србски, односно Синајски псалтир или Димитријеви записи је старосрбски (србска редакција старословенског језика) црквени рукопис iz XI века и представља најстарији сачувани псалтир на старословенском језику.
Пронађен је у Манастиру Свете Катарине на Синају по којем и носи назив и где се још чува, још се назива и Димитријевим записом по аутору, за сада најстаријем српском књижевнику Димитрију Синаиту.
Писан је на глагољици и до сада је пронађено 209 листова пергамента. Највећи део Псалтира (177 листова) је откривен 1850. године од стране руског архимандрита Порфирија Успенског, а остала 32 листа откривена су 1968. године.
Интересантни су и синајски (србски) папируси пронађени у Манастиру Свете Катарине, писани србским писмом — ћирилицом.
Сматра се да су као поклони србских великаша, многи најстарији србски рукописи доспели у Манастир Свете Катарине, где се и данас налазе.
Присне везе између Србије и манастира су постојале и у време цара Душана. Крајем XVI века србски монах Јоаникије је постао игуман манастира и то у време када је у манастиру било више србских монаха.
У манастиру певају „по гласовима“ који су типични за србско народно певање, а осам врста гласова (изузетно древне мелодијске формуле) се користи и у србском црквеном појању.
У XI веку делови моштију Свете Катарине разнети су по хришћанском свету, а у самом манастиру чувају се и глава и лева рука светитељке.
Православци имају ту привилегију да се поклоне и целивају руку Свете Катарине, а након тога монах свакоме дарује прстен на којем пише „Агија Катарина“.
Манастир је у поседу Грчке православне цркве.