З численних будівель Низького замку до наших днів не дійшла жодна. Зовнішній вигляд замку залишився на перших панорамах міста, декількох планах того часу. Про розбудову будівель замку можна судити з ревізій замку 1570, 1765 рр. Можливо, найдавнішою спорудою замку була каплиця св. Катерини Олександрійської, про яку М. Груневег у своєму описі подавав, що “…вона була раніше руською, як ще й тепер свідчить вся її будова… змурована дуже старанно. з особливо міцної цегли”.
За деякими сміливими теоріями в ній могли бути поховані князь Лев І та його дружина Констанція. Замкова каплиця св. Катерини була вертикальною домінантою замку. Перші відомості про неї походять з 1370-х рр. Тоді князь Володислав Опольський призначив на утримання костелу прибутки з млина. Каплиця перебувала під патронатом польських монархів досить тривалий час. 1485 р. король Казимир Ягайлович призначив до обслуговування каплиці крім препозита ще 5 мансіонаріїв та призначив для костелу десятину прибутків з чотирьох королівських маетностей. Мансіонарії повинні були відправляти богослужіння за упокій фундаторів – королівської пари Казимира Ягайловича і Ельжбети Ракушанки. На внутрішньому дворі замку під муром стояв будинок, де жили препозит каплиці та мансионарії. Король Александр Ягайлович призначив кошти на утримання священика для виголошення проповідей німецькою мовою. Каплицю в основному відвідували солдати гарнізону, що перебували у Низькому замку, шляхтичі, що перебували в замку на засіданнях трибуналу. 1515 р. король Зигмунд І Старий надав право німцям презентувати одного з шести мансіонаріїв, що було підтверджено 1547 р. Але вже наступного року король відмінив це право через значне поширення лютеранства серед німців.
Костел вцілів під час великої пожежі Львова 1527 р., але був сильно пошкоджений 1570 р. Тоді його відбудували разом з будівлями Низького замку. Після того, як 1621 р. король Зигмунд III Ваза перебрався з Низького замку до резиденції архієпископа, замок втратив статус королівської резиденції. Тоді королівської опіки позбувся і костел св. Катерини Олександрійської, право патронату над яким король передав магістрату. В магістрату на утримання храму катастрофічно не вистарчало коштів. Значних пошкоджень каплиця зазнала від шведських драгунів 1704 р., коли ті жили в замку разок з Карлом XII. В пізніші роки каплиця занепадала разом з Низьким замком. На основі люстрацій замку, описів важко відтворити внутрішнє оздоблення каплиці.
17 лютого 1785 р. католицький архієпископ Львова наказав описати майно костелу св. Катерини Олександрійської і передати в інші костели міста. Міщанам було жаль втрачати один з храмів, до котрого вони давно звикли. Та всупереч протестам мішан храм остаточно закрили 1792 р.
Після входження Львова до Австрійської імперії руїни замку були подаровані урядом галицьким станам, котрі 1802 р. продали їх разом з каплицею св. Катерини місту. Місто в свою чергу продало цеглу з руїн євреям, котрі її використали для розбудови Краківського передмістя.