Današnja svetica rodila se u Firenci u plemićkoj obitelji kao Alessandra 1522. godine. Majka joj je umrla dok je još bila jako mala. Sa šest ili sedam godina otac ju je dao na školovanje u benediktinski samostan u Firenci u kojemu je njezina teta bila opatica.
Od malih je nogu bila vrlo pobožna i rado se molila. U tome je samostanu razvila pobožnost Muci Isusovoj, koja će je pratiti cijeloga života. Nakon što je završila školovanje kod benediktinki, stupila je u samostan dominikanskih trećoredica svetog Vinka u mjestu Prato kod Firence. Tamo je 1535. odjenula dominikanski habit i dobila redovničko ime Katarina, po Katarini Sijenskoj.
Uskoro je počela doživljavati vjerske zanose, često za vrijeme obavljanja svakodnevnih dužnosti, tako da se činilo da spava za zajedničkih molitava, ili bi joj tanjuri ispadali iz ruku dok je posluživala kod stola. Susestre su počele sumnjati u njezin zdrav razum, ali su uskoro uvidjele da je to zbog duhovnih zanosa, tako da je Katarina do tridesete godine postala prioricom samostana.
Postala je savjetnica kneževima, kardinalima i biskupima. Dopisivala se s trojicom budućih papa. Mnoge je savjetovala i u živo i preko pisama. Kažu da su joj razmatranja Muke Kristove bila toliko duboka da je spontano krvarila. Na svome je tijelu nosila i stigme, znakove Kristove Muke. Izvještaji dalje govore da se žestoko trapila, postila i činila pokoru, posebno je namijenjujući za duše u Čistilištu. Kažu da se znala pojaviti stotinama kilometara daleko od svoga samostana. Sveti Filip Neri, s kojim se inače redovito dopisivala, potvrdio je da mu se ukazala dok je bio u Rimu, kilometrima daleko od njezina samostana. Katarina je umrla u svome samostanu 1590., nakon duge bolesti. Sahranjena je u samostanskoj crkvi samostana dominikanki u Pratu, u kojemu je provela veći dio života. Blaženom ju je proglasio papa Klement XII. 1732., a svetom Benedikt XIV. 1746. godine.