Γεννήθηκε και έζησε στην Αλεξάνδρεια. Ο πατέρας της ήταν ο  έπαρχος της πόλης Κώνστα. Διακρίθηκε για την ομορφιά της αλλά και για την σοφία της. Με διαταγή του Ρωμαίου αυτοκράτορα Μαξιμιανού συμμετείχε με φιλοσόφους της εποχής σε συζήτηση σχετική με την χριστιανική πίστη. Με το λέγειν της και την σοφία της κατάφερε να τους πείσει για τα επιχειρήματα της σχετικά με τον Χριστιανισμό. Άμεση συνέπεια αυτού ήταν να καταφέρει σε πολλές περιπτώσεις να τους εκχριστιανίσει. Ανάμεσα στα άτομα που επηρέασε ήταν αρκετά τα οποία ήταν στον κοντινό κύκλο του αυτοκράτορα. Χαρακτηριστικό παράδειγμα ήταν αυτό της γυναίκας του αυτοκράτορα της Φαυστίνας. 

Όταν ο αυτοκράτορας ενημερώθηκε γι αυτό εξαγριώθηκε και καθώς έχει εξαντλήσει τις προσπάθειες του για να την κάνει να απαρνηθεί τον Χριστιανισμό, εν τέλη διέταξε την δήμευση της περιουσίας της αλλά και τον θάνατο της στον οδοντωτό τροχό.

Συμφωνα με την εκκλησιαστική παράδοση ο τροχός έσπασε μόλις ακούμπησε πάνω της οπότε στην συνέχεια ο αυτοκράτορας διέταξε τον αποκεφαλισμό της και όταν το κεφάλι της κόπηκε αντι για αίμα έτρεχε γάλα.

Το λείψανο της Αγίας Αικατερίνης μεταφέρθηκε από τον αυτοκράτορα Ιουστινιανό στο Σινά.
Η Αγία Αικατερίνη θεωρείται  προστάτιδα των Μηχανικών καθώς είναι πρότυπο σοφίας και μόρφωσης αλλά και επειδή μαρτύρησε στον τροχό. Όμως σε διάφορες περιοχές την τιμούν και την θεωρούν προστάτιδα των γεωργών, αλλά και των ανύπαντρων γυναικών.