Di Caterina d'Alessandria, oltre all'incerta data di nascita (287?) e al fatto che fu sottoposta a martirio ad Alessandria d'Egitto nel 305, si sa poco della sua vita ed è difficile distinguere la realtà storica dalle leggende popolari.
Caterina, secondo la tradizione, è una bella diciottenne egiziana, figlia di nobili, che, in occasione dell'insediamento ad Alessandria, avvenuto nel 305, del governatore Massimino Daia (che si proclamerà «Augusto», cioè imperatore, nel 307, morendo suicida nel 313), si presentò al palazzo nel bel mezzo dei festeggiamenti, nel corso dei quali si celebravano feste pagane con sacrifici di animali. Caterina rifiutò i sacrifici e chiese al governatore di riconoscere Gesù Cristo come redentore dell'umanità.
Di fronte alla richiesta della ragazza, il governatore convocò un gruppo di retori affinché la convincessero ad onorare gli dei. Tuttavia, per l'eloquenza di Caterina, non solo non la convertirono, ma essi stessi furono prontamente convertiti al Cristianesimo.
Il governatore ordinò la condanna a morte di tutti i retori e, dopo l'ennesimo rifiuto di Caterina, la condannò a morire, anch'essa, su una ruota dentata, ma lo strumento di tortura e condanna si ruppe e Massimino fu obbligato a far decapitare la santa.
Gli angeli portano miracolosamente il suo corpo da Alessandria fino al Sinai, dove ancora oggi l'altura vicina a Gebel Musa (Montagna di Mosè) si chiama Gebel Katherin: questo avviene il 24-25 novembre 305.
Alcuni studiosi ritengono che il racconto leggendario indichi, trasfigurandola, un'effettiva traslazione del corpo sul monte, avvenuta però in epoca successiva. Dal Gebel Katherin, infine, e in data sconosciuta, le spoglie furono portate nel monastero, a lei dedicato, fondato dall'imperatore Giustiniano.
Alle leggende, così poco attendibili, si contrappone la realtà di un culto diffuso anche fuori dall'Egitto. S. Caterina si trova, infatti, raffigurata nella basilica romana di S. Lorenzo, in una pittura dell'VIII secolo col nome scritto verticalmente: Ca/te/ri/na; a Napoli (sec. X-XI) nelle catacombe di S. Gennaro, e più tardi in molte parti d'Italia, così come in Francia e nell'Europa centro-settentrionale.
Le scarse notizie sulla sua vita hanno sempre fatto dubitare della reale esistenza di una santa Caterina d'Alessandria d'Egitto. La stessa Chiesa cattolica ha spesso espresso i suoi dubbi, culminati nell'esclusione dal martirologio tra il 1962 e il 2002, nonostante il permesso del Vaticano di festeggiarla ugualmente.
Molti sono i comuni d'Italia di cui Caterina è patrona, fra i quali: Brissogne, Castellino di Moncalvo, Comunanza, Deruta, Dorgali, Ferrara di Monte Baldo, Guastalla, Locri, Mores, Paceco, San Giovanni Ilarione, San Pietro Clarenza (comune di Catania), Santa Caterina dello Ionio, Santa Caterina di Lusiana, Santa Caterina Villarmosa, Scandiano etc.; è festeggiata anche a Novi Ligure e a Rivoli (fiera di Santa Caterina il lunedì più vicino al 25 novembre).
In Francia è patrona degli studenti di teologia e protettrice delle apprendiste sarte. Da Caterina di Alessandria deriva il termine francese catherinette (caterinetta) che in origine indicava una giovane donna da marito.
Nell'iconografia S. Caterina d'Alessandria viene rappresentata con la corona in testa e vestita di abiti regali per sottolineare la sua origine principesca. La palma che tiene in mano indica il martirio. Il libro ricorda la sua sapienza e la sua funzione di protettrice degli studi e di alcune categorie sociali dedite all'insegnamento (insegnanti e Ordini religiosi come i Domenicani e gli Agostiniani). Infine viene rappresentata con una ruota spezzata, lo strumento del martirio, ma anche l'elemento che lega la Santa a numerose categorie di arti e mestieri che hanno a che fare con la ruota. Forse è questo l'elemento che unisce S. Caterina ai ceramisti, di cui è protettrice.
Significato del nome Caterina : «donna pura» (greco).