Életéről semmi biztosat nem tudunk. A róla szóló írások szerint előkelő alexandriai családban született az egyiptomi Alexandriában. Műveltségével kitűnt kortársai közül. Tanulmányai során ismerte meg Jézus életét. A legendák alapján akkor tért keresztény hitre, amikor egy látomásában Szűz Mária jelent meg neki, karján a Kisdeddel. Ellenszegülve Maxentius császár parancsának, keresztényként nem akart részt venni a bálványok tiszteletére rendezett áldozatokon. Katalin a császár elé lépve keresztet vetett, kifejezve, hogy keresztény; tanúságot tett arról, hogy Jézus Krisztust követi, mert a filozófusok és a költők műveinek tanulmányozása során fölismerte e világ bölcsességének hiábavalóságát. A lány elmarasztalta az uralkodót zsarnokságáért. A császár nem tudott válaszolni Katalin érveire. Megbízott ötven tudóst, hogy térítsék vissza a rómaiak hitére, ám a bölcs férfiak hiába próbálkoztak: Katalin oly bölcseséggel védelmezte hitét, hogy érvei meggyőzték őket, s mind az ötvenen keresztényekké lettek. A császár mindannyiukat máglyára küldte. Katalinnak megkegyelmezett volna, mert megtetszett neki; a lány azonban visszautasította az uralkodót, aki megkorbácsoltatta és börtönbe vettette. Maxentius felesége kíváncsiságból felkereste Katalint a börtönben. A lány őt s a katonákat is megtérítette. Halálra ítélték. Vastüskés keréken halt volna kínhalált, de a kerék darabokra tört, s a vasszögek lehullottak róla. Végül lefejezték. A legenda szerint vér helyett testéből tejszerű folyadék ömlött.
Testét a monda szerint angyalok vitték fel a Sínai-hegyre, több mint húsznapi járásra, és ott kegyelettel eltemették. Később emlékére kolostort és templomot építtettek. Emléknapja november 25-ére került. A bölcselők, könyvtárak, nyomdászok, ügyvédek, teológusok, filozófusok, diákok, tudósok, egyetemek védőszentje. A párizsi Sorbonne egyetem pecsétjébe is őt vésették. Katalin a fuvarosok, bognárok, kerékgyártók, molnárok,  fazekasok, dajkák és szövőlányok patrónája. Ő volt oltalmazója Szeged városának is. A házasságra készülő fiatal lányok is gyakran kérték segítségét. A tizennégy segítőszent közé sorolták. Népi megfigyelés szerint: ha Katalin kopog, karácsony locsog: vagyis, ha Katalin napján fagy, akkor karácsonykor lucskos lesz az idő.
Alexandriai Szent Katalin