Nació Catalina en Bolonia en 1413, de familia noble. Hija de Juan Vigri de Ferrara y de Benvenuta Mammolini, pertenecientes a ilustres familias de Bolonia.

Muy pronto aprendió a leer y escribir, pintar y hacer todo tipo de trabajos manuales. A los cinco años bordaba primorosamente y cantaba como los ángeles. A los siete dominaba el latín, escribía y componía poemas piadosos.

Entre los 9 a los 10 años, su padre llevó a Catalina a Ferrara, porque Nicolás III, que estaba levantando entonces el ducado de Ferrara, Módena y Reggio. A los catorce años fue nominada dama de honor de la princesa Margarita de Este, hija de Nicolás III, pasando entonces a vivir en la corte, donde recibe una esmerada formación acorde con los sentimientos de aquellos tiempos que ya se barruntaban como renacentistas. Catalina aprende latín, música y pintura.

Durante 5 años recibió una esmerada educación humanística en la corte de Ferrara, aprendiendo retórica, letras, poesía, cuanto, pintura y miniatura, de modo que leía y escribía con elegancia en latín. Fueron años determinantes. Ferrara era por entonces un centro importante de creación en el arte, las letras, la filosofía y la espiritualidad. Era apreciada en los ambientes de la aristocracia ferrarense, hasta el punto de que muchas señoras deseaban retenerla en sus casas, aun a costa de sacarla del monasterio.

Cuando su compañera Margarita se casó con Galeotto Roberto Malatesta, príncipe de Rímini, ella no quiso seguirla, prefiriendo consagrar su vida a la oración y a las obras de caridad. Se une la una comunidad de damas pías que formaban parte de una Tercera Orden de inspiración Agustiniana.

Santa Catalina trabajaba con todas sus fuerzas durante la semana; los domingos y días de fiesta aprovechaba el tiempo libre para copiar e iluminar su breviario. Este libro, compuesto totalmente por manos de la santa, con miniaturas de Cristo y de la Virgen, se conserva aún. Catalina compuso también varios himnos y pintó algunos cuadros.

Hoy es reconocida cómo una de las grandes figuras de su siglo. Los pintores de Bolonia la eligieron como patrona, ya que dominó perfectamente la técnica de la miniatura y pasó muchas horas iluminando su personal breviario de rezos.

Las miniaturas que pintó se conservan aún en el convento de Cuerpo di Cristo, en Bolonia; según los expertos, se trata de obras de gran delicadeza. También se conservan dos de sus pinturas, una en la pinacoteca de Bolonia y a otra en la Academia de Bellas Artes de Venecia.