És divers el patrimoni arquitectònic que es troba durant el recorregut per l’interior del Massís del Montgrí. D’entrada, el castell del Montgrí, magnífiques restes coronant un dels punts més enlairats del massís i punt de referència des de les dues planes empordaneses. El castell, dit també de Santa Caterina, és una fortificació de defensa construïda entre el 1294 i el 1301 arran del conflicte entre els comtes d’Empúries i els comtes de Barcelona.Per tal de tenir controlats els moviments dels emporitans, els comtes de Barcelona varen encarregar la construcció del castell a Bernat de Llabià, en aquell moment governador de la vila de Torroella de Montgrí. Donat que a principis del segle XIV es va consolidar el poder dels comtes de Barcelona respecte als d’Empúries, la construcció del castell no es va acabar mai. El que hom pot visitar a l’actualitat és una estructura externa consolidada per quatre torres cilíndriques de tretze metres d’alçada, coronats per merlets, uns fossats i una cisterna. La porta d’entrada mira cap a migdia i el portal d’accés forma un arc de mig punt.

L’ermita de Santa Caterina, construcció concebuda com a espai pels ermitans que s’hi van anar succeint fins als anys 60 del passat segle, consta d’una capella a la part baixa i l’habitatge dels ermitans al primer pis. Un petit tancat al costat meridional indica la tomba de dos ermitans. L’ermita va ser fundada, entre els segles XIII i XIV, per uns monjos de Montserrat. Tal com indiquen dues plaques a l’entrada del pati on hi ha el pou, l’ermita va ser la font d’inspiració per a la novel· la Solitud (1905) de Caterina Albert “Víctor Català”. El diumenge abans del 25 de novembre, Santa Caterina, hi té lloc un concorregut aplec.

«A la poca claror del fanalot veié incertament un pati enrondat d’altes parets i enganxat a una casa; enmig del pati hi descobrí el brocal d’un pou, amb el pouador de ferro tot enguerxat; al fons, una gran arcada rompia la paret de la casa, i al costat de l’arcada, en l’angle del pati, hi havia una escala de pedra picada...». Solitud, Víctor Català.

El massís del Montgrí destaca també per la presència d’un patrimoni cultural d’època més recent relacionat amb l’ús del medi per part de l’home. Aquest correspondria a les construccions de pedra en sec. Al llarg del recorregut es poden observar els aixarts o parets de pedra seca que volten les propietats i que es construïen amb les pedres que anaven sortint com a conseqüència del treball als camps. Es troba aquest tipus de construccions a la part inicial del recorregut i també des del Coll de la Creu. Altres tipus de construccions freqüents al massís són les barraques de pedra seca, els forns de calç, les jaces de pastor, etc. Precisament cal destacar que a la vall de Santa Caterina i propers a la seva pista forestal d’accés, s’hi localitzen dues barraques que es van restaurar posteriorment a l’incendi de l’any 2004, així com un forn de calç.