Elszegényedett nemesi családban született, édesapja kelmefestésből tartotta el népes családját. Gyermekkorában nem járt iskolába, későn tanult meg írni és olvasni. Korán megmutatkozott rendkívüli vallásossága. Hat éves korában látomást látott a trónon ülő
Jézusról, és ennek hatására szüzességi fogalmat tett. 15 évesen csatlakozott a
domonkos harmadrendhez, a
Mantellátákhoz, és idejét imádkozással, aszketikus gyakorlatokkal, betegek ápolásával és a szegények istápolásával töltötte. Domonkos barátok segítségével kezdte el olvasni a
Breviáriumot és a Szentek cselekedeteit (
Acta Sanctorum), de más
szerzetesrendekkel is kapcsolatban állt (
Ferences rend,
Ágoston rend,
Jezsuiták). Szónoklatainak ereje, melyről imái és levelei tanúskodnak, egyre több embert vonzott köré. Követői (
famiglia) szellemi anyjuknak tekintették Katalint. 19 éves korában misztikus lelkesedéstől áthatva végleg elhagyta szülővárosát, és követőivel békét hirdetve bejárta Itáliát. Elhivatottnak érezte magát arra, hogy felrázza a válságban lévő egyházat és hogy kötelességeire emlékeztesse a papságot:
„Isten előtt nincs utálatosabb, mint azok a virágok, amik az egyház misztikus testéből hajtanak ki, és édes illatok helyett bűnök rothadó szagát árasztják.” 1370 körül politikai és társadalmi követeléseket is megfogalmazott: a keresztények egymás közötti megbékélését,
keresztes háborúk indítását a hitetlenek ellen és a
Szentszék visszaköltözését
Avignonból Rómába. Fellépése nyugtalanságot váltott ki, és bizalmatlanságot keltett. 1374-ben
pünkösdkor eretnekség vádja miatt kellett megjelennie a Domonkos-rend legfelsőbb grémiuma előtt
Firenzében, de válaszaival elnémította ellenzőit. Capuai Rajmund domonkos szerzetest jelölték ki gyóntatóatyjául. Katalin tanácsadója és tolmácsa volt, ő írta meg később életét
Legenda maior címmel. Sienában
pestisjárvány tört ki, csodának számító gyógyulásokat tulajdonítottak Katalinnak, és hírneve tovább nőtt. Gyóntatójának közlése szerint 1375. április 1-jén
Pisában a keresztre feszített Jésus előtt részesült Krisztus szenvedésének
stigmáiban, de kérésére ezek láthatatlanok maradtak. 1376 júniusában egy maroknyi hívő kíséretében elindult Avignonba. Három hónapig tartózkodott a városban, és találkozott
XI.Gergely pápával. A mai napig vitatott, hogy volt-e szerepe Katalinnak a Szentszék Rómába való visszatérésében. 1376. szeptember 3-án a pápa elhagyta Avignont, és 1377. január 17-én ünnepélyesen bevonult Rómába. XI. Gergely halála után Katalin
VI. Orbán pápát támogatta, és kérésére Rómába költözött. 1380. április 29-én 33 éves korában halt meg súlyos betegség következtében. Rómában a
Santa Maria sopra Minerva templomban helyezték örök nyugalomra.
II. Piusz pápa avatta szentté 1461-ben,
VI. Pál pápa emelte az
egyháztanítók közé 1970-ben. 1999-ben
II. János Pál pápa –
Keresztes Szent Terézia Benedikta és a svéd
Szent Brigitta mellett –
Európa védőszentjévé avatta.
