Katarzyna Mammolini, zwana także Bolońską lub Katarzyną de Vigri, urodziła się 8 września 1413 r. w patrycjuszowskiej rodzinie Benwenuty Mammolini i Jana de Vigri, profesora uniwersytetu. Była wykształcona i utalentowana. W wieku 10 lat została damą dworu Margherity, nieślubnej córki Mikołaja III d'Este, księcia Ferrary. Na dworze przebywała przez 4 lata. Nie pociągało jej jednak życie dworskie. Czas tam spędzony wykorzystała na naukę łaciny i przepisywania ksiąg oraz muzyki (grała na skrzypcach), tańca i malarstwa (tworzyła miniatury). Znajomość kultury i sztuki bardzo jej się przydała w późniejszym życiu zakonnym.
Podobno odrzuciła propozycję małżeństwa. Mając 18 lat wstąpiła do wspólnoty zakonnej, która wkrótce przeżyła podział - część mniszek wybrała regułę augustiańską, pozostałe - wśród których była Katarzyna - skłaniały się do duchowości franciszkańskiej i reguły św. Klary. Przyzwyczajona do wygód, jakie miała w domu, Katarzyna podjęła surowe życie, wykonując najniższe posługi. Kiedy mieszkańcy jej rodzinnego miasta, Bolonii, ufundowali klasztor klarysek, przeniesiono ją do niego z Ferrary. Została w nim przełożoną. Pozostawiła po sobie pisma ascetyczne (m.in. "Siedem broni duchowych"), poezje i rysunki. Została obdarzona darem wizji; doznawała także silnych pokus szatańskich. Przeżyła kryzys duchowy, była bliska rozpaczy. Pan pocieszył ją, dając jej poznać swą realną obecność w Eucharystii. Katarzyna była tak zachwycona, że nie umiała tego przeżycia opisać słowami. Przeżyła też wizję sądu ostatecznego. Przepowiedziała dokładnie datę swej śmierci. Zmarła wymawiając imię Jezus 9 marca 1463 r. w Bolonii.
Pochowana została na cmentarzu, ale przy grobie natychmiast zaczęły dziać się cuda. Wkrótce przeprowadzono ekshumację i stwierdzono, że ciało jest nienaruszone i wydobywa się z niego piękny zapach. Powtórnie pochowano ją w kaplicy przy kościele Bożego Ciała w Bolonii w pozycji siedzącej na tronie. W tej postaci relikwie przetrwały do dzisiaj. W Bolonii co roku, w dniach 8-16 marca, obchodzona jest uroczyście oktawa ku czci św. Katarzyny.
Papież Klemens VIII w 1592 roku wpisał jej imię do Martyrologium Rzymskiego. Klemens XI beatyfikował ją 13 listopada 1703 roku i kanonizował 22 maja 1712. Bullę kanonizacyjną opublikował papież Benedykt XIII w 1724 roku. Jest patronką Bolonii, artystów, malarzy. Wzywana w obronie przed pokusami.

W ikonografii przedstawiana jest w habicie klaryski, z bosymi stopami. Jej atrybutem jest: Dzieciątko Jezus, księga, krzyż, lilia.