Kiriku keskosa seinad varisesid 19. s keskel ja nad ehitati taas üles umbselt. Hoonestuse dateerimine väga keeruline, pole kindlaid allkimaterjale, mis tõestaksid erinevate hoonete olemasolu. Kõik uurijad arvavad, et 13. sst on kirik oma praegusel kohal ja mahus ning samuti on sellest ajast klausuuri põhiosa. Ilmselt kirikut samas mahus ei olnud, kuid mingi kirik seal kindlasti oli. Pole võimalik rekonstrueerida. Kiriku mõõtmed ja ruumivorm ei ole tüüpilised Tallinna 13. s sakraalehitistele, mis olid Vestfaali mõjutustel laiad ja lühikesed kodakirikud. Arhitektuuriliselt läheneb pigem Tallinna 15. s ümberehitatud kirikutele. Põhiplaan sarnaneb Pirita kloostri kiriku (1417 36) ja Mihkli kloostri kiriku põhiplaaniga. Pirita kirikuga ühendab veel peaportaali kujundus ja võlvistik. Ehitusandmete põhjal saab väita, et 14. s lõpus tehti Katariina kiriku juures ehitustöid, allikatest ei selgu, kas ehitati uus kirik või vana ümber. Aita on ürikutes mainitud 1397
kõrgus ulatus 30 meetrini. Välisarhitektuuri dominantideks kujunesid tornid, eelkõige võimas nelitistorn, siis kooriga külgnevad tornid ning kaks läänefassaadi poolset maast algavat torni. Läänefassaadi ja pikihoone vahel oli algul kaetud eeskoda e. narteks, hiljem kujunes sellest kolmelööviline eelkirik. Burgundia arhitektuurikoolkonda kuuluv (romaani arhitektuur on Prantsusmaal esindatud ca 10 koolkonnaga) Cluny kirik sai eeskujuks paljudele teistele sakraalehitistele nii Prantsusmaal kui ka väljaspool selle piire. Prantsusmaal on otseselt Cluny mõjudele toetuv Saint Lazare`i kirik Autun`is (alust. 1132), mille kesklöövi katvat silindervõlvi toestavad vööndkaared ning Madeleine´i kirik Vezelay`s (11.saj. lõpp, 12.saj. algus). Viimatinimetatu on üks neid romaani kirikuid, kus ka pealööv on kaetud juba ristvõlvidega. Ristvõlvide kasutuselevõtmine tähistas uut etappi kirikute konstruktiivses lahenduses