ההרים הגבוהים בהר הגבוה מתנשאים מעל לגובהו של החרמון הישראלי (כ-2200 מ'), וכולם רק מעט פחות משיאו של החרמון (כ-2813 מ') שאינו בתחומה הריבוני של ישראל. הבולטים ביניהם בהר הגבוה הם ג'בל קתרינה (כ-2642 מ'), ג'בל עבאס בשא וג'בל מוסה, שמסורתית מזהים אותו עם הר סיני (כ-2285 מ') שמצפון לו. הרים אלה ואחרים דוגמת ג'בל צפצפה, ג'בל אחמר, נמנים עם הגוש ההררי הגבוה החשוב והמוכר ביותר בסיני.
מיקומו המבודד של ההר הגבוה הוביל חוקרים להניח כי כאן חנו בני-ישראל, והאתר הבולט באזור מאז המאה ה-6 הוא מנזר סנטה קטרינה ובני הג'בליה שהובאו ככל הנראה מרומניה לסייע בעבודת הקודש הנוצרית.
מנזר סנטה-קתרינה בסיני, שנחשב לאחד המרשימים במזה"ת, ושכונה גם "נס של הנשמה", הוקם רק במאה ה-6 לאחר הספירה, אך הנזירות באזור החלה כבר במאה ה-3 לסה"נ, לאחר הגעת נזירים מתבודדים לאזור ממצרים, ארץ-ישראל, סוריה, ואסיה הקטנה. בתוך המנזר לא מאפשרים לינת זרים במקום, אלא באכסניה החיצונית. המנזר הוקם בואדי אל-שייח' בצלעו של ג'בל צפצפה ומשקיף על ג'בל א-דיר.
המנזר נושא את שמה של הבתולה קתרינה שחייתה באלכסנדריה בימי מקסימיאנוס, קיסר רומי, בין השנים 285-304 לאחר הספירה. האגדה מספרת כי המלך אסף את כל חכמי ארצו כדי להתווכח עם קתרינה בנושא כלשהו, אך היא ניצחה בויכוח, וכתוצאה מכך היה עליהם לעבור להאמין באלוהי הנצרות. או אז היא הושמה תחת סד-עינויים, ומתה, אך התגלתה כעבור כ-300 שנה מחדש, לפי האמונה הנוצרית, לאחד הנזירים בסיני. על פי האגדה, היא נישאה ע"י מלאכים והונחה קבל עם ועדה על פסגת הר כלשהו בקרבת הר סיני.
אמונה זו התגלתה אצל אבי המנזר בחלומו, ולפי דבריו, על פסגת ההר חבוי אוצר. כאשר עלה אב המנזר עם נזיריו במעלה ההר, הוא פגש, לפי האגדה, באיש זקן שסיפר לו על אור זוהר המתגלה בפסגת ההר. הנזירים שטיפסו בהתלהבות על ההר, מצאו שם עצמות אשה בשקערוריות מלאות-שמן, וכשהתפללו כדי לדעת מה פשר העצמות, התגלה לעיניהם איש זקן אחר, שסיפר להם על תולדות קתרינה הקדושה. לאחר שסיים את סיפורו, נשך הזקן את הגוויה ונעלם.
הנזירים הורידוה בחרדת-קודש, לעברו של המנזר שנבנה על-שם מריה, ומאז מכנים את ההר הקדוש, בשם ג'בל קתרינה, והוא ההר הגבוה ביותר במרומי ההר הגבוה, מאחר ופסגתו מתנשאת לרום של 2641-2642 מטרים מעל-פני הים. עוד מספרת האגדה, כי גווייתה נטפה כל כך הרבה שמן, שנהגו לאוספו בצנצנות קטנות. העצמות הושמו בתיבה במנזר, ומאז נושאות את שמה, קתרינה לפחות כ-100 כנסיות נוספות ברחבי אירופה. על שמה נקראים ישובים, הרים ורחובות רבים.
מאותה התקופה החלו לציין את "יום קתרינה הקדושה", ב-25 לנובמבר, ולקיים את הטקס השנתי לציון הולדתה ומותה מדי שנה במנזר. לאירוע זה עולים לרגל עולי-רגל וארכיבישופים רבים, הנושאים את תיבות קתרינה ופותחים אותן לעיני הנוכחים. בתיבה אחת יש יד מצומקת, המקושטת בטבעות, ובתיבה השנייה, מונחת (לטענת המסורת) גולגולתה של הקדושה. בעליה להתבוננות על המנזר נבחין בטריסטרמיות, בגעדה כרתית, בן-חרצית גזור ועוד. על הכנסייה מונח פח גלי במבנה אלכסוני. במקור היה שם גג רעפים שנשרף.
בסיור במנזר נבחין ב-30 אתרי-צפייה במנזר ובקרבתו, נוכל לשלב תצפית עליו מבחוץ, ביקור בתוכו וסיור בבוסתניו, לרבות בסיור על חומותיו. הכניסה לספרייה עוברת על פני באר ציפורה אשת משה. בסקיפטום, הספרייה העתיקה נאמדו כ-3,000 כתבי-יד בלשונות שונות - חלקם נדירים וחלקם סודיים, שייתכן ולימוד הידע שצפון בהם ישנה את המידע שבידינו כיום על התפשטות הנצרות או על סיני. יש בה איקונים רבים, שמלמדים על האמנות הביזנטית הקדומה. נושא פירושו של הסקריפטום כחדר-כתיבה מתאים גם לגישת החוקרים לגבי מערות-קומראן במדבר-יהודה, אם כי לאחרונה יש מחלוקת על השאלה, האם המגילות הגנוזות הגיעו לשם מירושלים או ממקום אחר, האם האיסיים היו כת עשירה מן המשוער עד כה, או אולי היו אכן סגפנים ועניים ביותר.
גם בקומראן היה חדר-כתיבה, והגישה המקובלת שכותבי כתבי היד העתיקים היו מרוויחים שכר רב בעד עמלם. הם העתיקו ספרי מדע וקודש לרוזנים ועשירים, אך לא ייצרו עטים, אלא עיבדו עורות ודפי-קלף. (ראו: קישור לתרבויות.
ימי הרנסנס והמעבר לימי הביניים מעידים על הבחירה באזור להקמת המנזר. שיח הפטל המוגן מלמד על "הסנה הבוער", וסביבו, כך אומרים נבנה המנזר. ליד המנזר יש את גן המנזר, בנייני משק, ואכסניית מבקרים, ובינה לבין המנזר ממוקם חדר הגולגלות הידוע שבו שומרים את שלדי הנזירים שמתו במהלך השירות. חדר הגולגלות הוקם כנראה ב-1863 במהלך עבודות לשינוי פני המנזר ונועד לקדם בנייני מגורים לנזירים ולאורחים. במרכז הגן ממוקמת הקפלה על-שם טריפון הקדוש, ובצדו בית-קברות קטן ובו כמה קברים בודדים. ממנו נכנסים לתוך חדר הגולגלות הוא "בית הגולגלות" המפורסם של המנזר.
בדרך-כלל אין זיהוי מדויק של השלדים המפורקים והם אינם נשמרים תוך שמירת זהות הנפטרים, אך גולגלות ראשי המנזר מונחות על מדפים מיוחדים. רק שלדו של סטפנוס, "שוער" פסגת סיני מהמאה ה-6 לסה"נ, נשמרת בשלמותה בארון מיוחד. שלדו לבוש בבגדים שתרמו צליינים נוצריים במאה ה-19. בטראסה הנמוכה של הגן, בקצהו הקרוב למנזר, יש פתח למנהרה ששימשה את הנזירים מן המנזר אל הגן, אך כיום היא נתמה. מהמנזר עולות מדרגות מערבה לפארש צנוובר, הוא עמק הברוש, עמק אליהו שמתחת לפסגת ג'בל מוסא, ודרך רחבה העולה דרומה לאוכף שבין ג'בל מוסא לג'בל מניג'ה (הר שיחה) ומשם מתפצלת לג'בל א-דיר (הר המנזר) שעליו כנסייה קטנה (המוגפה) ובה נזיר בודד, או לג'בל מוסא בג'בל צפצפה כמה קפלות ועמקים נסתרים וחביבים.