Коли ж настала ніч, узяв воєвода двісті воїнів і пішов із царицею до темниці, і, давши сторожі гроші, ввійшли до святої. Як глянула цариця, здивувалася світлості лиця її, котре цвіло Божественною благодаттю, і, впавши миттю до ніг її, зі слізьми почала говорити: "Тепер я є щаслива й блаженна цариця, що сподобилася бачити тебе, яку безмежно бажала зріти, і жадала, як олень, чути медоточного язика твого; і тепер, як сподобилася бажання здійснити, не печалюсь уже, хоч би життя та й царства позбавлена була. Веселюся серцем та душею, приймаючи таке солодке осяяння від гарного бачення тебе. Блаженна ти й достойна похвали, що до такого Владики пристала, від якого прийняла такі дарування". Свята ж відповіла їй, кажучи: "Блаженна є і ти царице! Адже бачу вінця голови твоєї, піднятого ангельськими руками у висоту, його маєш за три дні прийняти за малу муку, яку перетерпиш, щоб піти до істинного Царя царювати вічно". Вона ж рече їй: "Боюся мук, а найбільше супряжника, бо жорстокий він є і нелюд". Каже їй свята: "Дерзай, матимеш у серці Христа, який допоможе тобі, щоб не наблизилася до душі твоєї жодна мука, тільки трохи поболить тіло твоє тут дочасно, а там заспокоїться навічно". Коли це проказала свята, спитав її Порфирій, кажучи: "Що дарує Христос тим, які в Нього вірять, оскільки хочу і я в Нього вірити і воїном Його бути?" Рече йому мучениця: "Чи ж не читав ти, чи ж не слухав християнського писання?" Відповів Порфирій: "Із малих літ у бранах управляюся, а про інші речі турбот не мав". Каже йому свята: "Не може язик виповістити про те добро, що його преблагий Бог і Людинолюбець уготував тим, котрі люблять Його і бережуть повеління". Тоді Порфирій, наповнившись безмірної радості, повірив у Христа із двомастами воїнів і з царицею, і поцілували всі із благоговінням мученицю та й відійшли. Милостивий же Людинолюбець Христос не покинув святої Своєї нареченої без піклування стільки днів, але, як дітолюбивий батько, дбав про неї і посилав їй їжу через одну голубицю на всяк день. Також і Сам добрий Подвигоположник прийшов відвідати її зі славою великою і з усіма небесними чинами й більше укріпив мужність її, і наповнив її дерзновенням, кажучи: "Не бійся, улюблена Моя наречена, бо Я є з тобою, і жодне мучення не наблизиться до тебе, а терпінням своїм багатьох до Мене навернеш і багатьох вінців сподобишся!" Такими словами Господь її утішив та й відійшов.

Назавтра став на судищі цар і повелів привести мученицю, котра увійшла до царської (палати) з духовною благодаттю і зі солодкою тією світлістю, аж і наближені озорилися нею. Здивувався цар вельми і гадав, що хтось давав їй їжу в темниці і через це не ослабла ані не змінила краси лиця свого через стільки днів. Хотів покарати сторожу, але свята Катерина, щоб не були інші мучені неповинно через неї, ісповідала істину, кажучи: "Знай, царю, що мені їжу не подає людська рука анітрохи, але Владика мій Христос, Котрий турбується за рабів Своїх, — Той живить мене". Цар подивувався на таку красу і захотів знову спокусити її ласкою та улесністю, кажучи їй: "Тобі належить царювати, дочко, сонцевидна дівчино, котра й саму Артеміду перевищує красою; прийди-бо принеси жертви богам, щоб царювала з нами, і проживеш життя прерадісне. Молю тебе: не побажай погубити такої привабливості та краси мученнями". Каже свята: "Я є земля і тлінь, уся ж краса, як цвіт, зів'ядає і, як сон, зникає від малої немочі чи від старості, а після смерті цілком зігниває — не турбуйся про привабливість та красу мою". Коли так бесідували свята із царем, один єпарх, на ім'я Хурсаден, жорстокий норовом і немилосердний мучитель, бажаючи показати царю любов і доброхіть, мовив: "Я, царю, винайшов одне мучення, яким ту дівицю переможеш. Повели учинити четверо дерев'яних коліс на одній вісі і до них прибити навколо списи та інше гостре заліззя. Два ж бо кола нехай обертаються управоруч, а два — уліворуч, а посеред них нехай буде зв'язана дівиця, і так колеса, крутячись, роздроблять плоть її. Але спершу нехай колеса обертаються вільно перед очима її, щоб, бачачи їх, злякалися жорстокого мучення і прихилилася до волі твоєї; коли ж ні, то нехай прийме таку гірку смерть". Сподобалося цареві єпархова порада, і повелів учинити такі колеса. Привели святу на люте те мучення; крутили колеса вільно довго перед очима її, щоб злякати. І каже їй мучитель: "Бачиш, яка уготовлена тобі мука? В ній маєш прийняти гірку смерть, коли не поклонишся богам". Вона ж відповіла: "Казала тобі багато разів про наміра мого, більше не трать часу, але чини, що хочеш". Він-бо, бачачи, що не може застрашити її і від Христа відвернути, повелів на колеса прив'язати її й обертати сильно, щоб гостренним заліззям роздроблена була на частини і померла найлютішою смертю. Коли почалося таке мучення, раптово зійшов із небес ангел Господній, звільнив святу від вуз цілу й неушкоджену, колеса ж розтрощив на частини, які від такого розбиття розліталися і багатьох невірних уразили та й умертвили. Народ, що стояв поблизу, побачивши преславне таке чудо, закликав: "Великий Бог християнський!" — а цар із ярості поморочився, і лютував, і мислив знову винайти на мучення нову муку.