L'abril de 1997 es va fer el concurs per escollir el projecte de remodelació del Mercat de Santa Caterina. El projecte triat va ser el de l'arquitecte Enric Miralles, dirigit per Igor Peraza Curiel.
El nou mercat s'havia d'inaugurar el gener de 2001, però a causa de la descoberta de les restes arqueològiques de l'església i el convent de Santa Caterina, el mercat va reobrir el maig de 2005.
La remodelació, que ha conservat les façanes antigues, ha suposat la construcció d'una nova coberta d'acer, formigó, fusta i ceràmica que flota sobre l'estructura original i la construcció d'una planta subterrània destinada a la recollida de brossa, magatzem i càrrega i descàrrega de mercaderies. Abans, aquestes activitats es duien a terme als voltants del mercat amb les conseqüents molèsties que això implicava per als veïns.
La remodelació també ha inclòs la construcció d'una altra planta subterrània per a l'aparcament de cotxes, que s'afegeix a un aparcament ja existent. A més, s'ha renovat completament el mercat interior, se n’ha reduït el nombre de parades i s’hi ha introduït un supermercat i un restaurant. Finalment, s'han construït, al carrer de Colomines, dos blocs d'habitatges per a gent gran.
Simultàniament a la remodelació del mercat, s'ha obert l'avinguda de Cambó fins a la plaça de Sant Agustí Vell, ja a tocar del carrer del Comerç i de l'avinguda de Lluís Companys, tot creant un eix que comunica aquesta avinguda i la plaça de la Catedral. El mercat remodelat és una peça fonamental en el programa de rehabilitació de tot el barri.
La coberta
La nova coberta és l'element més emblemàtic de la remodelació. La idea bàsica consisteix a tornar a utilitzar materials tradicionals com la fusta i la ceràmica amb una forma moderna i lliure de pilars. La coberta és suportada per tres grans arcs metàl·lics que cobreixen en sentit transversal l'espai principal i que descansen sobre dues bigues de formigó suportades per dos pilars que continuen en els nivells inferiors de l'aparcament.
La geometria exterior de la coberta s'aconsegueix mitjançant uns 120 arcs de fusta col·locats en forma de V que es recolzen directament sobre 6 bigues metàl·liques. La mida i la forma dels arcs de fusta va variant en funció de les ondulacions i formes que va prenent la coberta. Unes corretges de fusta fixades als arcs amb perfils metàl·lics els uneixen entre ells. Sobre les corretges, es disposen quatre capes de fusta laminada, a sobre de les quals hi ha una capa d'impermeabilització SikaBond. L'últim element de la coberta són les 325.000 peces de gres esmaltat de 67 colors diferents, un acolorit mosaic de ressonàncies gaudinianes que vol reproduir els colors de les parades de fruites i verdures.
