Lorsque le mot un est un adjectif numéral cardinal placé après un nom, il est invariable en genre et en nombre. C’est le cas de tous les autres : les catégories un, quatre et huit, comme on dirait les classes A ou les sections alpha et oméga. Il ne s’agit pas de l’article indéfini. On dit et écrit donc la catégorie un.
Dans le même esprit, on dit que Martina N. est le nouveau numéro un mondial (et non la nouvelle numéro une, le nouveau numéro une ou autres fantaisies).
À noter la variante avec l’adjectif numéral ordinal qui lui s’accorde normalement : en première catégorie, la première joueuse mondiale, etc. 

En première catégorie ? Ce serait une meilleure expression.