Kendisi Letonyalı, köylü bir ailenin kızıydı. Asıl adı Marta Elena Skavronska olan Katerina üç yaşında annesini kaybetti ve Lüterci papaz Johann Ernst Glück tarafından büyütüldü.
Ardından Çar Petro'nun danışmanlarından birinin hizmetçiliğini yapmaya başladı. Danışmanın konağında çamaşırcılık yapıyordu.
Bunun üzerine 1705'te Ortodoks dinine geçti. Ekaterina Aleksiyevna adını aldı.
Petro'nun bir yıl sonra vâris bırakmadan ölmesi üzerine de asillerin muhalefetine rağmen saray muhafızlarının ve bazı askerlerin desteğiyle 'Çariçe' ilân edildi.
Büyük Petro'yla evliliğinden 11 çocuğu oldu. Bunlardan sadece Anna ve Yelizaveta hayatta kaldı. Yelizaveta daha sonra Rusya'nın çariçesi oldu. 2 yıl hüküm sürdükten sonra 17 Mayıs 1727 tarihinde tüberküloz hastalığından Petersburg'da öldü.