Catarina foi ao mesmo tempo filha, discípula e companheira inseparável da mãe, Santa Brígida, a maior expressão religiosa feminina da história da Suécia. Nascida num berço nobre e cristão, Catarina nasceu em 1331 e recebeu educação e cultura com sólida base religiosa. Aos sete anos de idade, foi entregue às Irmãs do convento de Risberg, que souberam desenvolver totalmente sua vocação, cristalizando os ensinamentos cristãos que já vinha recebendo desde o berço.

Mas circunstâncias políticas e sociais fizeram com que a jovem tivesse que se casar com um nobre da corte, Edgar, que além de fervoroso cristão era doente. Assim, decidiu aceitar o voto de castidade que Catarina fizera e ele mesmo resolveu adotá-lo, vivendo tranquilos como irmãos. Quando Edgard ficou paralítico, Catarina passou a cuidar dele com todo carinho e generosidade. 

Por ocasião da morte do pai de Catarina, sua mãe Brígida resolveu se voltar totalmente para a vida religiosa, iniciando-a com uma romaria aos túmulos dos apóstolos, em Roma. Pouco tempo depois Catarina conseguiu a autorização do marido para encontrar-se com ela. Mas, quando estavam em Roma receberam a notícia da morte de Edgard. Então, ambas fizeram os votos e vestiram o hábito de religiosas e não se separaram mais. Catarina ajudou e acompanhou todo o trabalho de caridade e evangelização desenvolvido pela mãe. Fundaram juntas o duplo mosteiro de Vadstena, na Suécia, do qual Brígida foi abadessa, criando a Ordem de São Salvador, cujas religiosas são chamadas de brigidinas. 

Catarina, como sua assistente, seguiu-a em todas as viagens perigosas, em seu país e no exterior, sendo muita vezes salvas por um cervo selvagem que sempre aparecia para socorrer Catarina. Foi após uma peregrinação à Terra Santa, que Brígida veio a falecer, em Roma. Catarina acompanhou o corpo de volta para a Suécia e foi recebida com aclamação popular, junto com os restos mortais da mãe, que já era venerada por sua santidade. 

Os registros relatam mais fatos prodigiosos, ocorridos com a nova abadessa, pois Catarina foi eleita sucessora da mãe no convento. Eles contam que alguns pretendentes queriam que ela abandonasse os votos e o hábito depois da morte de Edgard. Um, mais audacioso, ao tentar atacá-la, teria ficado cego e só recuperado a visão depois de se ajoelhar aos seus pés e pedir perdão, quando abriu os olhos viu ao lado de Catarina um cervo selvagem. Por isso, nas suas representações sempre há um cervo junto dela. 

Entretanto, a rainha-mãe Brígida, depois de falecida passou a operar prodígios, segundo muitos devotos e peregrinos que afirmavam ter alcançado graças por sua intercessão. Por isso, a pedido do povo e das autoridades da corte, a abadessa Catarina foi a Roma requerer do Sumo Pontífice a canonização da mãe, em nome da população do seu país. Ali viveu por cinco anos, interna de um convento onde ficaram registrados sua extrema disciplina, o senso de caridade e a humildade com que tratava os doentes e necessitados.

Catarina, quando voltou para a Suécia, já era portadora de grave enfermidade, talvez pelas horas de duras penitências que praticava. Tinha cinquenta anos de idade quando faleceu, no dia 24 de março de 1381. 

O papa Inocente VIII, confirmou o culto de Santa Catarina da Suécia, em 1484. Mas o seu culto já era muito vigoroso em toda a Europa, uma vez que segundo a população romana ela teria salvado a cidade da inundação do rio Tevere cuja cheia já havia derrubado os diques que o continham.