Od vrcholného stredoveku sv. Katarína Alexandrijská patrila medzi najuctievanejšie svätice a viaceré iné svätice odvodzovali od nej svoje meno (Katarína Sienská, Katarína Švédska a i.). Avšak historici neposkytujú o nej spoľahlivé údaje. Jej najstaršie zachované (grécke) životopisy pochádzajú až zo 6. storočia a odvtedy až do 11. storočia priberali stále viac legendárnych prvkov.

Katarína sa v najstarších gréckych životopisoch nazývala Aicateriné, t. j. "stále čistá". Z toho sa odvodzoval starý latinský tvar mena Ecaterina a pravdepodobne aj ruské Jekaterina. Neskoršie sa v latinčine uchytil tvar Catharina, ktorému zodpovedá slovenské Katarína.

Podľa legendárnych životopisov Katarína žila v egyptskom veľkomeste Alexandrii a údajne pochádzala z kráľovského rodu. Vynikala múdrosťou a krásou. Keď vypuklo Maxenciovo (Maximínovo?) prenasledovanie kresťanov, Katarína mala približne 18 rokov. Cisár údajne osobne prišiel do Alexandrie, aby riadil hromadné obetovanie bohom. Vtedy sa deva aj so služobnicami odobrala k pohanskému chrámu, aby povzbudzovala kresťanov k vytrvalosti vo viere. Chytili ju a odviedli do cisárskeho paláca, kde jej cisár ponúkal manželstvo. Keď odmietla a nechcela sa zriecť kresťanskej viery, dal povolať pohanských filozofov a rečníkov, aby ju priviedli k zmene zmýšľania rozumovými dôkazmi. Avšak výsledok bol opačný: Katarína ich presvedčila o správnosti kresťanskej viery. Cisár dal učencov upáliť a Katarínu uväznil.

Legendárne životopisy hýria scénami, podľa ktorých Katarína priviedla ku kresťanskej viere mnohých, ktorí s ňou prišli do styku, vrátane cisárovnej. Cisár dal všetkých pozabíjať a kresťanskú divotvorkyňu odsúdil na roztrhanie ozubenými kolesami. Ale keď sa mučiarenské kolesá rozsypali a pozabíjali mučiteľov, cisár dal Katarínu sťať.

Legendy hovoria o zázračnom prenesení jej tela na polostrov Sinaj, kde je podľa nej pomenovaná hora a kláštor sv. Kataríny. Legenda môže vychádzať z historickej skutočnosti, že telo mučeníčky preniesli (v 7. stor.?) mnísi, ktorí sa ho usilovali zachrániť pred mohamedánskymi Arabmi, ktorí okupovali severnú Afriku.

Sv. Katarínu Alexandrijskú si uctievali ako patrónku filozofi a teológovia (osobitne na parížskej univerzite), väzni, kolári, dievčatá na vydaj.