На 18 години, като безстрашна изобличителка на езичеството, за вярата Христова я хвърлили в тъмница. Извикали я на спор с най-първите 50 мъдреци в Египет, но не могли да я отклонят от Христовата вяра и те самите повярвали и били осъдени и изгорени живи. Бита с волски жили, обезобразена, хвърлена в тъмница, Екатерина търпяла глад, страдала и накрая я посекли с меч в 305 година. Ангел Божи отнесъл тялото й на планина Синай, дето по-сетне е построен манастир.
Паметта на света Екатерина се чества от всички православни в света с особено благоговение и тържественост. В нейна чест се създават църкви, много манастири са наречени на нейно име, много православни и инославни християнки носят името й.
Славата на тази мъченица била велика и в древността. Павла, знаменита римлянка, основала манастира във Витлеем през 386 г., посветила храма в него на мъченица Екатерина, за която св. Епифаний говорил на Павла, че Екатерина била родена на остров Кипър, в Саламинската планина, в неговата епископия, и оттук заминала в Александрия, била по светите места в Йерусалим, пред яслите във Витлеем дала обет за девство и получила пръстен от Христа.
На Запад я смятат покровителка на учащата се младеж, особено по философия. Светата великомъченица почитат дори някои от езичниците, например задбайкалските монголо-буряти.
Слжбата на великомъченицата и църковните песнопения, съставени в нейна чест, са от дълбока древност. През IX век известният християнски песнопеец Теофан Никейски и един неизвестен монах на име Вавил написали много песни в чест на великомъченица Екатерина, които днес православната Църква пее на 24 ноември, в деня на нейното представяне.