Ήταν ευφυέστατη και φιλομαθής. Ήδη σε ηλικία δέκα οκτώ χρονών κατείχε τις γνώσεις της ελληνικής, ρωμαικής και λατινικής φιλολογίας και φιλοσοφίας, δηλαδή γνώριζε τα έργα του Oμήρου, του λατίνου ποιητή Bιργίλιου, του Aσκληπιού, του Iπποκράτη και Γαληνού των ιατρών, του Aριστοτέλη και του Πλάτωνα, του Φιλιστίωνα και του Eυσέβιου των φιλοσόφων, του Iαννή και Iαμβρή των μεγάλων μάγων, του Διονυσίου και της Σιβύλλης και άλλων. Ήταν όμως και άρτια καταρτισμένη στα δόγματα της χριστιανικής πίστης.
Όταν επί Μαξεντίου (υιός του Mαξιμιανού) διεξαγόταν διωγμός εναντίον των χριστιανών, η Αικατερίνη δε φοβήθηκε, αλλά με παρρησία διέδιδε πώς ο Ιησούς Χριστός είναι ο μόνος Αληθινός Θεός. Για το λόγο αυτό συνελήφθη από τον έπαρχο της περιοχής, ο οποίος προσπάθησε με συζητήσεις να την πείσει να αρνηθεί την πίστη της. Όταν ο έπαρχος διαπίστωσε την ανωτερότητά των λόγων της Αικατερίνης, συγκάλεσε δημόσια συζήτηση με τους πιο άξιους ρήτορες της Αλεξάνδρειας, τους οποίους όμως η Αικατερίνη αποστόμωσε. Κι όχι μόνο αυτό, αλλά κάποιοι από τους συνομιλητές της Αικατερίνης πείσθηκαν για τους λόγους της και ασπάστηκαν την Χριστιανική Πίστη.
Μπροστά σε αυτή την κατάληξη, ο έπαρχος διέταξε να τη βασανίσουν σκληρά με την ελπίδα πώς η αγία θα λύγιζε και θα αρνιόταν τον Χριστό. Όμως η Αικατερίνη έμεινε ακλόνητη στην πίστη της. Τελικά αποκεφαλίσθηκε, ύστερα από διαταγή του έπαρχου.
Τιμάται από την εκκλησία στις 25 Νοεμβρίου
Ιερά Λείψανα
Τα Ιερά Λείψανα της Αγίας βρίσκονται αδιάφθορα στην Ιερά Μονή Σινά.
Δάκτυλος της Αγίας βρίσκεται στη Συλλογή των Ανακτόρων του Μπάκινγχαμ Λονδίνου.
Αποτμήματα του Ιερού Λειψάνου της Αγίας βρίσκονται στη Μονή Χιλανδαρίου Αγίου Όρους, στον ομώνυμο Ναό Ν. Λιοσίων Αττικής, στη Μονή Κύκκου Κύπρου και στη Λαύρα Αγίου Αλεξάνδρου Νέβσκι Αγίας Πετρουπόλεως.
Ἀπολυτίκιον
Ἦχος δ’.
Ἡ ἀμνάς σου Ἰησοῦ, κράζει μεγάλη τῇ φωνῇ. Σὲ Νυμφίε μου ποθῶ, καὶ σὲ ζητοῦσα ἀθλῶ, καὶ συσταυροῦμαι καὶ συνθάπτομαι τῷ βαπτισμῷ σου· καὶ πάσχω διὰ σέ, ὡς βασιλεύσω σὺν σοί, καὶ θνήσκω ὑπὲρ σοῦ, ἵνα καὶ ζήσω ἐν σοί· ἀλλ᾽ ὡς θυσίαν ἄμωμον προσδέχου τὴν μετὰ πόθου τυθεῖσάν σοι. Αὐτῆς πρεσβείαις, ὡς ἐλεήμων, σῶσον τὰς ψυχὰς ἡμῶν.
Προστάτιδα αγία
Η Αγία Αικατερίνη θεωρείται προστάτις των Μηχανικών καθώς αποτελούσε για την εποχή της πρότυπο σοφίας και μόρφωσης αλλά και διότι μαρτύρησε σε τροχό.
Επίσης αποτελεί προστάτιδα των παρθένων γυναικών και των φοιτητριών.
Η Αγία Αικατερίνη είναι πολιούχος αγία της πόλης της Κατερίνης.
Στην Ελλάδα οι γεωργοί έχουν συνδέσει την Αγία με την καλή σπορά.