Santa Katarina berasal dari sebuah keluarga bangsawan Italia yang kaya raya. Ayahnya adalah Jacopo Fieschi, Raja muda Naples Italia, dan ibunya bernama Francesca di Negro. Ia adalah anak bungsu dari lima bersaudara, cantik dan berpendirian tegas. Ia seorang yang saleh dan sejak kecil telah merasakan panggilan untuk hidup religius. Pada usia 13 tahun ia mencoba masuk biara, namun tidak diterima karena usianya yang masih belia.

Tiga tahun kemudian, ia dijodohkan dan menikah dengan seorang bangsawan muda Genoa bernama Giuliano Adorno. Awal perkawinan mereka tidak begitu bahagia. Guiliano adalah seorang suami yang acuh tak acuh, terkadang kejam, sering melakukan kekerasan dan tidak setia.  Katarina harus menanggung penderitaan batin yang luar biasa karena sikap suaminya. Ia menjadi acuh tak acuh terhadap iman dan mengalami  depresi.  Secara ekonomi mereka tidak kekurangan apa pun karena harta warisan orangtuanya berlimpah-limpah. Ia hidup berfoya-foya dan menikmati kesenangan duniawi. Namun batinnya tidak tenteram dan selalu gelisah.

Pada tahun 1473, ketika sedang berdoa di sebuah biara di Genoa, Katarina mengalami sebuah penglihatan dan jatuh ke dalam ekstase rohani. Dalam visinya ia mengalami kasih Allah dan melihat semua dosa-dosa yang telah dilakukannya sepanjang hidupnya. Saat kembali tersadar, Katarina segera menerima sakramen tobat, lalu kembali kerumah sebagai seorang yang baru “lahir kembali” dan penuh dengan semangat religius. Ia menjauhkan diri dari semua kesenangan duniawi, bertobat, dan dengan sepenuh hati meninggalkan cara hidupnya yang lama. Ia mulai lebih banyak berdoa untuk memohon bimbingan Tuhan. Suaminya Guiliano pun ikut bertobat. Keduanya mulai mengenyam suatu hidup yang bahagia dalam cinta dan cita-cita yang luhur untuk mengabdi Tuhan. Mereka pindah ke sebuah rumah yang sederhana dan berkarya melayani orang sakit di sebuah rumah sakit secara sukarela. Setelah Guiliano meninggal dunia pada tahun 1497,  Katarina dengan tekun tetap melanjutkan karya amal mereka. Ia menjadi anggota Ordo ketiga Fransiskan dan hidup kudus dalam doa dan matiraga.

Tuhan memperhatikan hambanya dan memberinya banyak karunia istimewa dan kehidupan mistik yang tinggi. Ia mengalami banyak penglihatan akan api penyucian dan sering di ijinkan Tuhan untuk ikut merasakan penderitaan jiwa-jiwa disana. Pada tahun 1499, Bapa spiritualnya; Pater Cattaneo Marabotti, meminta Katarina untuk menulis semua penglihatan yang dialaminya dan mengatur deskripsi dari apa yang dia lihat dan pelajari dalam penglihatan-penglihatannya.  Tulisan -tulisannya terlestarikan hingga saat ini dan menjadi sumber inspirasi bagi para kudus lainnya seperti Santo Robertus Bellarminus dan Santo Fransiskus de Sales.  Selama penyelidikan untuk proses kanonisasi-nya,  The Congregation for the Doctrine of the Faith (Latin: Congregatio pro Doctrina Fidei, C.D.F.) dari Tahta Suci Vatican menyatakan bahwa melalui tulisan-tulisannya saja sudah cukup untuk membuktikan kesuciannya.

Santa Katarina Fieschi tutup usia pada tahun 1510. Ia di beatifikasi pada tanggal 6 April 1675 oleh Paus Klemens X dan di kanonisasi pada tanggal  16 Juni  1737 oleh Paus KlemenS XII.