Nel 1530 nel comune pistoiese di San Marcello Piteglio fu fondato il convento di suore Terziarie Domenicane, dipendente dai Frati domenicani di Pistoia, e dedicato a Santa Caterina.
Poi, nel 1560, fu fondato un secondo convento femminile delle Terziarie Francescane, dipendente dai frati francescani di Giaccherino, antico convento di Pistoia. I due conventi si collocarono vicino, ma fuori delle mura dell’antico castello di San Marcello, lungo la via che conduceva a Spignana e Lizzano. I due conventi furono il frutto dell’ampliamento e della trasformazione di edifici esistenti.
Nel 1630 la Santa Sede richiese che i due conventi si ordinassero secondo la regola della clausura. Nel 1668 i due complessi edilizi si uniscono (alla morte dell’ultima suora del convento di San Francesco). Da questo momento il convento di Santa Caterina assume la qualifica di Monastero ed ordinato, secondo la regola della clausura, dal Canonico Forteguerri.
Nel 1969 inizia la costruzione dell’annessa chiesa. Per secoli il conservatorio ha accompagnato la storia di San Marcello, trasformandosi ed adattandosi di volta in volta a nuove esigenze.