Superbo esempio di stile gotico-catalano, con qualche influsso rinascimentale, la chiesa deve il suo nome alla lunga catena che, fissata alla sua parete esterna, chiudeva l’accesso all’antico porto di Palermo.

Costruita nei primi anni del Cinquecento, forse su progetto di Matteo Carnelivari, la Chiesa di Santa Maria della Catena domina la piccola piazza della Doganella, sopra un’alta gradinata sita tra la "Cala" e la verdeggiante P.zza Marina.

All’esterno si nota ancora il rivestimento originario in conci squadrati, e le primitive finestre con trafori nelle lunette laterali.

L’edificio è preceduto da un portico con tre archi ribassati, sotto il quale stanno tre portali, con bassorilievi del Gagini. L'interno è a tre navate, con tre absidi. La navata centrale si caratterizza per le sue volte a costoloni, mentre le navate laterali hanno volte a botte.

Numerose sono le decorazioni, soprattutto del Settecento: notevoli gli affreschi di Olivio Sozzi e due sarcofagi, uno antico ed uno del Cinquecento.