Η Αγία Αικατερίνη έζησε στην Αλεξάνδρεια της Αιγύπτου επί ηγεμονίας του Ρωμαίου χριστιανομάχου Μαξιμιανού, και ήταν κόρη αριστοκράτη. Ήταν ευφυής και φιλομαθής. Από μικρή ηλικία είχε μελετήσει την ελληνική, τη ρωμαϊκή και τη λατινική φιλολογία και φιλοσοφία, αλλά και τα θέματα της χριστιανικής πίστης, στη διάδοση της οποίας έμελλε να αφοσιωθεί.
Όταν ο αυτοκράτορας πληροφορήθηκε για τα όσα δίδασκε η Αγία μέσω των ιδεών και του τρόπου ζωής της, ανέθεσε σε περίφημους ρήτορες να συζητήσουν μαζί της προκειμένου να της αποδείξουν το αβάσιμο και στρεβλό των ιδεών της, ωστόσο αυτό έφερε το αντίστροφο αποτέλεσμα, με τους απεσταλμένους να ασπάζονται τον Χριστιανισμό.
Ο Μαξιμιανός εξοργίστηκε όταν έμαθε τα νέα και διέταξε να καούν ζωντανοί οι ρήτορες, ενώ υπέβαλε την Αγία Αικατερίνη σε βασανιστήρια μέχρι θανάτου.
Για το θάνατό της χρησιμοποιήθηκε ο τροχός των βασανιστηρίων, ένα κυκλικό σίδερο του οποίου η περιφέρεια έφερε καρφιά. Ο τροχός αυτός κινούνταν με σκοινιά και τροχαλίες σιγά-σιγά, και ακουμπούσε το δεμένο σώμα του καταδικασθέντος σε θάνατο. Ο θρύλος αναφέρει πως ο τροχός έσπασε μόλις άγγιξε το σώμα της, κι έτσι ο Μαξιμιανός διέταξε τον αποκεφαλισμό της. Τότε, από την ασώματο κεφαλή της αντί για αίμα έτρεξε γάλα, σύμφωνα πάντα με την εκκλησιαστική παράδοση.
Ημέρα του μαρτυρίου της Αγίας Αικατερίνης θεωρείται η 24η Νοεμβρίου, της δε εύρεσης των λειψάνων της η 25η Νοεμβρίου. Εκτός των Σλάβων, που τιμούν ιδιαίτερα μέχρι σήμερα την ημέρα του θανάτου της, όλοι οι άλλοι χριστιανοί τιμούν τη μνήμη της στις 25 Νοεμβρίου, έπειτα από απόφαση των μοναχών του Σινά (τον 6ο αι. ο αυτοκράτορας του Βυζαντίου Ιουστινιανός μετέφερε εκεί το λείψανο της Αγίας Αικατερίνης, και ιδρύθηκε η ομώνυμη περίβλεπτος μονή).
Η Αγία Αικατερίνη θεωρείται προστάτιδα των μηχανικών καθώς αποτελούσε για την εποχή της πρότυπο σοφίας και μόρφωσης, αλλά και διότι μαρτύρησε σε τροχό. Στη Γαλλία, η Φιλοσοφική Σχολή του Παρισιού από θαυμασμό προς την Αγία την ανακήρυξε προστάτιδα της φιλοσοφίας.
Στην Ελλάδα είναι προστάτιδα των γεωργών, επειδή η εορτή της συμπίπτει με τη σπορά. Υπάρχει μάλιστα πανελλήνια παράδοση ότι αν τυχαίνει να υπάρχει ανομβρία, η Αγία «δανείζεται νερό» από άλλον άγιο για να βρέξει την ημέρα της εορτής της και να ευχαριστήσει τους γεωργούς.
Στις Κυκλάδες οι άγαμες κοπέλες ζυμώνουν αλμυροκουλούρες την ημέρα της εορτής της και προτού κοιμηθούν τρώνε ένα κομμάτι, λέγοντας:
Άγια μου Κατερίνα, ντοτόρου θυγατέρα,
άμε στην άρουρα, στην κάρουλα
στη μαρμαροχρυσοπηγή
που ν’ οι Μοίρες τω Μοιρών
κι αν είν’ κι εμένα η δική μου
κι αν είναι άξια και καλή
πες της να ’ρθει να με βρει.
Το ίδιο βράδυ αν δουν στο όνειρό τους ότι κάποιος τους δίνει νερό να ξεδιψάσουν, τότε αυτός θα είναι ο μελλοντικός σύζυγός τους.
Στην Κατερίνη η Αγία τιμάται ως πολιούχος, ενώ είναι προστάτιδα και πάρα πολλών επαγγελματικών ομάδων σε πολλές χώρες του κόσμου, όπως των δικηγόρων και νομικών, των βιβλιοθηκονόμων των φιλοσόφων, των μυλωνάδων, των γανωματήδων, των νοσοκόμων, των γραμματέων, των στενογράφων, των βυρσοδεψών και των αγγειοπλαστών. Επίσης θεωρείται και προστάτιδα των ετοιμοθανάτων, των παρθένων και των ανύπαντρων γυναικών.
