L'actuelle porte Sainte-Catherine fait suite à une ancienne porte édifiée par Emmanuel Héré en 1752 avec les débris de l'ancienne Porte royale. Jugée instable, Stanislas confia à Richard Mique le projet d'en élever une seconde à l'emplacement de la précédente, à hauteur de la rue Godron. Déplacée pierre par pierre dans les années 1770 avec les nouvelles limites orientales de la ville définies par la nouvelle caserne Sainte-Catherine (aujourd'hui caserne Thiry), elle est dans sa configuration actuelle.
La porte se compose de trois ouvertures avec des colonnades formant avant-corps. Le décor, côté campagne, représente des trophées d'armes tandis que, du côté ville, des groupes de femmes symbolisent le Commerce et l'Industrie, les Lettres, les Sciences et l'Agriculture. Sous la corniche, une frise répète le motif d'un bateau naviguant sur les flots, symboles des armoiries de Catherine Opalinska, épouse de Stanislas, qui songeait retourner un jour dans son pays natal, la Pologne.
Le monument a subi une dégradtion progressive résultant de la pollution due au gaz d'échappement des véhicules. Par ailleurs, les parties saillantes, insuffisamment protégées des eaux de pluie et soumises à la prolifération des mousses, étaient particulièrement érodées.
A la suite de la restauration générale de la porte Sainte-Catherine, la ville de Nancy a engagé des études sur la porte Stanislas (proche de la gare) et la porte Saint-Nicolas (proche de l'hôpital Central) auprès de l'Architecte en Chef des Monuments Historiques afin de programmer leur restauration entre 2009 et 2012.
