ولدت القديسة كاترينا وعاشت في مدينة الإسكندرية في زمن الإمبراطور مكسيميانوس، في أواخر القرن الثالث الميلادي، ويبدو أنها كانت من فئة النبلاء جميلة المنظر وذكية جداً، وقد سهّل موقعها الاجتماعي الانكباب على دراسة العلوم الكلاسيكية كالفلسفة والبلاغة والشعر والعلوم الطبيعية واللغات، كل ذلك ولم يتجاوز عمرها العشرين سنة، وتقدم كثيرون يطلبون ودها فلم ترض بأحد منهم، ولما نفذ صبر أمها وكانت مسيحية واحتارت في أمر ابنتها، استعانت بناسك قديس كان يقيم خارج المدينة، فقال لها الناسك انه يعرف رجلاً أنبل من كل أهل الأرض بما لا يقاس وله سلطان على الكون برمته وقد خلق العالم بقدرته الذاتية، وهو أيضاً يلتمس عروساً له وعروسه النفس، ولا يرض عن النفس البتول بديلاً، قال لها الناسك ذلك وصرفها وعادت كاترينا إلى بيتها متحيرة متأملة في قلبها وفي نفسها شوق للقاء الختن كما وصفه لها الناسك.
وفي الليلة نفسها رأت كاترينا والدة الإله وابنها يسوع، لكن الرب يسوع أبى أن ينظر إليها لأنها كما قال كانت بشعة طالما أنها تحت وطأة الموت والخطيئة، اضطربت كاترينا لهذا الحلم وعادت إلى الناسك فعلمها وعمدها ورأت ليلتها يسوع يقول لها: "ها هي كاترينا الآن مشرقة وجميلة، غنية ومزدانة بالحكمة والحق، الآن اقبلها عروسة نقية". ولكي تختم والدة الإله خطبة كاترينا السماوية أخذت خاتماً ووضعته في إصبعها، واوصتها بألا تقبل عريساً آخر لنفسها غير الرب يسوع.
وحدث في ذلك الزمان أن قدم الإمبراطور مكسيميانوس إلى مدينة الإسكندرية، وسمع فيها بأخبار كاترينا التي جابهت بحضرته عدداً كبيراً من الفلاسفة وعلماء العصر وأقنعتهم بالإيمان بيسوع المسيح فغضب الإمبراطور عليهم وقتلهم جميعاً، ولكنه أعجب بجمالها وسحرها ووقع بهواها، وطلب الزواج منها لكنها صدته وامتنعت عنه، فغضب لكرامته المجروحة، وأمر جنده بجلدها والقائها في السجن علها تلين وتقبل به.
وسمعت الإمبراطورة بأمر كاترينا فتحرك قلبها، وقامت بزيارتها برفقة ضابط اسمه برفيريوس، فلما تعرفت بها وبانت لها نعمة الله عليها، آمنت بالمسيح وآمن الضابط أيضاً والجنود الذين كانوا في إمرته.
ولما عاد الإمبراطور إلى المدينة بعد سفر قصير ليكتشف أن امرأته قد وقعت في المسيحية، فأمر بقطع رأسها مع الضابط والجنود الذين معه، وقد فعل ذلك لكي يفلت من زمام زوجته السابقة ويصفو له الجو مع كاترينا.
وحاول الإمبراطور ثانية وثالثة أن يستميل فتاة الله بالحسنى فلم تشأ، ويقال انه ابتدع دولاباً مسنناً بشفرات حادة لتعذيبها، ولما شاء جعل كاترينا على الدولاب الذي تفكك وتكسر وتناثرت كل أجزائه، وإذ ظن الإمبراطور أن ذلك كان بتأثير السحر الذي كانت الفتاة تتعاطاه كما ظن فأمر بإعدامها، فقطع الجلاد رأسها وقد وجد بعض النساك رفاتها على قمة جبل سيناء في أوائل القرن الثامن للميلاد، ومنذ ذلك الحين بني دير سيناء المعروف باسمها حتى الآن، أما كيف انتقلت رفات القديسة إلى قمة الجبل فليس واضحاً تماماً، وثمة من يقول أن النساك عرفوا بأمرها إثر رؤيا ظهرت لهم، وأنها انتقلت إلى هناك من الإسكندرية بواسطة ملائكة حيث استشهدت.