Katarina lahir pada tahun 1447 di Genoa, Italia. Ayahnya adalah seorang raja muda di Naples, Italia yang bernama Jacopo Fieschi dan ibunya bernama Francesca di Negro. Katarina merupakan anak bungsu dari 5 bersaudara yang cantik dan mempunyai pendirian yang tegas. Selain itu, ia juga menjalani hidup yang saleh dan mempunyai keinginan untuk masuk biara.
Diusia 13 tahun, Katarina mencoba masuk biara, tetapi ia ditolak karena usianya yang masih terlalu muda.
Lalu, 3 tahun kemudian, Katarina dijodohkan dengan seorang bangsawan muda Genoa yang bernama Guiliano Ardono. Ternyata, Guiliano adalah seorang pria yang acuh dan tak acuh, sering melakukan kekerasan yang kejam dan tidak setia. Katarina pun harus menanggung penderitaan batin akibat sikap suaminya. Ia menjadi seseorang yang tidak peduli dengan imannya dan mengalami depresi. Secara materi dan ekonomi, Katarina tidak kekurangan apapun. Ia berfoya-foya dan menikmati kesenangan duniawi, tetapi hatinya tidak tenang dan selalu gelisah.
Ditahun 1473, Katarina sedang berdoa di sebuah biara di Genoa. Lalu, ia mengalami penglihatan dan jatuh kepada ekstasi rohani. Saat itu, Katarina merasakan kasih Allah dan melihat semua dosa-dosa yang telah ia lakukan selama ini. Setelah tersadar kembali, Katarina segera menerima Sakramen Tobat dan kembali ke rumah sebagai manusia baru, serta penuh dengan semangat religius. Ia mulai menjauhi kesenangan duniawi, bertobat dan sunguh-sungguh meninggalkan cara hidupnya yang lama. Katarina lebih banyak menghabiskan waktunya dengan berdoa untuk memohon bimbingan Tuhan. Guiliano pun ikut bertobat dan mereka memulai hidup baru yang bahagia dalam cinta, serta cita-cita luhur untuk mengabdi kepada Tuhan.
Kemudian, mereka pindah ke rumah yang lebih sederhana dan melayani orang sakit di rumah sakit secara sukarela. Setelah Guiliano meninggal dunia pada tahun 1497, Katarina dengan tekun melaksanakan karya amal mereka dan ia menjadi anggota Ordo Ketiga Fransiskan yang hidup dalam kekudusan, doa serta matiraga.
Tuhan memberikan karunia istimewa dan kehidupan mistik yang tinggi kepada Katarina, sebagai ungkapan cinta kasihNya. Katarina mengalami banyak sekali penglihatan api penyucian dan diberi kesempatan untuk merasakan penderitaan jiwa-jiwa disana.
Pada tahun 1499, pembimbing rohani Katarina yang bernama Pater Cattaneo Marabotti, meminta Katarina agar menuliskan semua penglihatan yang ia alami, mendeskripsikan apa yang ia lihat dan mempelajari disetiap penglihatannya. Tulisan-tulisannya saat ini masih dilestarikan dan menjadi inspirasi bagi orang kudus lainnya, seperti Santo Robertus Bellarminus dan Fransiskus de Sales. Selama penyelidikan proses kanonisasinya, The Congregation for the Doctrine of the Faith dari Tahkta Suci Vatikan, menyatakan bahwa tulisan-tulisannya sudah cukup membuktikan kesucian hidupnya.
Katarina Fieschi meninggal dunia 15 September 1510 di Genoa, Italia. Ia dibeatifikasi 6 April 1675 oleh Paus Klemens X dan dikanonisasi 16 Juni 1737 oleh Paus Klemens XII.
