Katalin királylány Alexandriában élt, és nagyon művelt volt. Amikor Maxentius császár (305-312) Alexandriába látogatott, halállal fenyegette azokat, akik nem áldoznak a bálványnak. Katalin a császár elé lépett és keresztet vetve elmondta, hogy ő keresztény. Bátran vallotta, hogy csak Jézus Krisztust követi. A császárnak nagyon tetszett az őszinte beszéd, de ennek ellenére kényszeríteni akarta, hogy áldozzon a bálvány-isteneknek. Katalin ezt megtagadta, de kérte a császárt, hogy tudományos vitában megvédhesse hitét. Maxentius sürgősen Alexandriába hívatta ötven bölcselőjét.A bölcselők egymás után hajoltak meg Katalin érvelése előtt.Dühében a császár máglyahalálra ítélte valamennyit. Mikor a vesztőhelyre vitték a bölcselőket, Katalin azzal biztatta őket, ha hisznek, elnyerik az örök életet.
A császár felajánlotta Katalinnak a császárnői trónust, ezzel együtt a házasságot,azzal az ígérettel, hogy minden városban szobrot állíttat neki.Katalin félreérthetetlenül visszautasította ezt. Maxentius erőszakhoz folyamodott, letépte Katalin ruháját és megostoroztatta. Börtönbe vetették, de Katalin ezt a 12 napot, melyet ott töltött, térítésre használta föl.Mikor a császárné megnézte esetleges ellenfelét, a kíséretében lévő testőrtisztre olyan hatással volt, hogy az mind a kétszáz katonájával együtt keresztény lett.
Ekkor a császár halállal kezdte fenyegetni Katalint.Készíttetett egy késekkel felszerelt, kerekekből álló kínzószerkezetet, ami félelmetes zajt keltett. Katalin azonban nem ijedt meg, mikor megakarták ölni, angyalok mentették meg, és a széttört kerekek darabjai sok katona halálát okozták.A látványtól megrémült tömeg tiszteletet adott a "keresztények Istenének". A császárné kérlelte urát, hogy hagyjon föl a harccal, melyet Isten ellen folytat. Megvallotta, hogy ő maga is hisz Krisztusban. Erre a császár őt is megkínoztatta, majd kiadta a parancsot, és a testőrtiszttel, a kétszáz katonával együtt lefejezték. Kiadott egy újabb parancsot, hogy Katalint is fejezzék le.
Vesztőhelyén Katalin arra kérte az Urat, hogy mindazok, akik Krisztus szeretetéért megemlékeznek Katalinról, bőséget lássanak kenyérben és borban, testük egészséget nyerjen és minden földi jóban részesüljenek. Akik tisztelik őt, azokat óvja meg Isten a természeti katasztrófáktól, a betegségektől, a hirtelen haláltól.Aki segítségül hívja az ő nevét, testének tagját el ne veszítse, egészséges gyermeket szülhessen és ne haljon meg gyermekágyban. Utoljára bűnbocsánatot kért az őt segítségül hívók számára. A mennyből hang jelezte, hogy kérései teljesülni fognak. Ekkor hajtotta fejét a hóhér kardja alá.
A középkorban széles körben és nagyon bensőségesen tisztelték szüzességéért és bölcsességéért. Miután a hit igazságát olyan hatásosan védte, a teológusok, filozófusok, és ügyvédek védőszentje lett. A párizsi Sorbonne egyetem pecsétjébe is őt vésették. Ebből adódóan a középkori főiskolák, könyvtárak, tanárok és tanulók, szónokok és később a nyomdászok is védőszentjükként tisztelték. Mivel utolsó imádságában Katalin a betegeknek és a haldoklóknak segítséget kért, a késő középkorban a kórházak patrónájaként is megjelenik.
A tizennégy segítő szent közé sorolták.
