Urodziła się 8 września 1413 r. w Bolonii, w rodzinie bogatego patrycjusza, dyplomaty i profesora uniwersytetu w Padwie. Od dzieciństwa miała talent do muzyki, malarstwa i poezji. Mając dziesięć lat została damą dworu w Ferrarze. W wieku czternastu lat Katarzynie umiera ojciec. Wtedy też, odrzucając propozycje małżeństwa, postanawia opuścić dwór, wraca do Bolonii, aby przyłączyć się do grupy młodych kobiet pochodzenia szlacheckiego, które prowadziły życie wspólnotowe, poświęcając się Bogu w III Zakonie św. Franciszka. Tercjarki żyły w klasztorze według reguły św. Klary. Katarzyna spędza noc i dzień na modlitwie, ale wkrótce nadchodzi poważny kryzys wewnętrzny, który trwał pięć lat. Doznaje nawet pokusy niewiary w Eucharystię. Po wielu cierpieniach, w wizji Pan daje jej jasno poznać realną obecność eucharystyczną W tym samym okresie we wspólnocie pojawiają się napięcia między tymi, które chcą iść drogą duchowości augustiańskiej, a tymi, które są ukierunkowane na duchowość franciszkańską. Katarzyna wybiera związanie się z regułą św. Klary z Asyżu i udaje się do klasztoru w Ferrarze. Podjęła surowe życie, wykonując najniższe posługi: furtianki, praczki, szwaczki, piekarza. Po kilku latach została mistrzynią nowicjatu. Kiedy w 1456 r. mieszkańcy Bolonii ufundowali klasztor klarysek, została jego pierwszą przełożoną. Nadal żyła w wielkiej pokorze i ubóstwie. Przeżyła też wizję sądu ostatecznego. Przepowiedziała dokładnie datę swej śmierci. Zmarła wymawiając imię Jezus 9 marca 1463 r. w Bolonii. Przy jej grobie natychmiast zaczęły dziać się cuda. Wkrótce przeprowadzono ekshumację i stwierdzono, że ciało jest nienaruszone i wydobywa się z niego piękny zapach. Pochowano ją powtórnie w kaplicy przy kościele Bożego Ciała w Bolonii w pozycji siedzącej na tronie. W tej postaci relikwie przetrwały do dzisiaj. Zachowały się także jej utwory poetyckie poświęcone Męce Pańskiej, życiu Najświętszej Maryi Panny, dzieło „Broń konieczna do walki duchowej”, a także wykonane przez nią rysunki. Z jej pism wypływa czystość jej wiary w Boga, głęboka pokora, prostota serca, zapał misyjny, gorliwość w zbawieniu dusz. Beatyfikowana przez papieża Klemensa VII w 1534 r. Kanonizacji dokonał papież Klemens IX w 1712 r.