Catarina, a segunda filha de Francisco Antonio Drexel e de Ana Langstrot, nasceu na Filadélfia, no Estado da Pensilvânia, EUA, em 26 de novembro de 1858. Seu pai era um famoso banqueiro que, ao lado da esposa, atuava intensamente junto às sociedades cristãs filantrópicas do seu país. Dessa maneira, os dois ensinaram aos filhos que os bens da família não eram somente para eles, mas deviam ser compartilhados com os que tinham menos sorte, conforme os ensinamentos de Jesus Cristo.

Durante uma viagem com a família ao oeste americano, Catarina, ainda criança, percebeu a miséria em que viviam os indígenas da América. Essa experiência, que muito a perturbou, fez que ela crescesse atenta àquela triste situação de pobreza e às condições desesperadas de quase todos os nativos americanos e afro-americanos. Na juventude, começou a distribuir seus bens a obras missionárias e pedagógicas destinadas a essas minorias. Mas, consciente de que seus protegidos estavam longe de ser livres, sentiu a urgência de um trabalho diferenciado em seu favor. Por isso, em 1887, fundou a sua primeira escola em Santa Fé, Novo México, destinada aos indígenas.

Depois, por sugestão do papa Leão XIII, e sob a orientação do seu diretor espiritual, o bispo James O'Connor, recebeu o hábito de religiosa e adotou nome de irmã Catarina Maria, em 1891. No mesmo ano, fundou a Congregação das Irmãs do Santíssimo Sacramento para os índios e afro-americanos. Mulher de muita oração, encontrou sempre na Eucaristia a fonte do seu amor pelos pobres. Determinou que a fundação de escolas com bons professores para todos, índios e afro-americanos, em todo o país, seria a sua prioridade absoluta, bem como a da Congregação.

Ao longo da vida, ela abriu e financiou com os seus bens cerca de 60 escolas e missões, situadas principalmente no oeste e no sudoeste do país. O ápice dos seus esforços, nesse campo, foi a construção, em 1925, da Xavier University, na Louisiana, a única instituição de ensino superior nos Estados Unidos destinada preferencialmente a católicos afro-americanos.

Educação religiosa, serviço social, visitas às famílias, nos hospitais, nas prisões faziam parte do apostolado de irmã Catarina e das suas coirmãs. Após uma grave doença, irmã Catarina passou os últimos 18 anos de vida quase totalmente imóvel. Nesse período, dedicou-se às orações contemplativas ao Cristo Eucarístico, elevando seu espírito ao grau de santidade. Morreu no dia 3 de março de 1955, na Pensilvânia, EUA.

A herança que deixou à sua comunidade religiosa, as Irmãs do Santíssimo Sacramento, foi exatamente a lição da espiritualidade baseada na oração em união com o Senhor Eucarístico e no serviço devotado aos pobres e às vítimas da discriminação racial. O seu apostolado contribuiu para aumentar a consciência da necessidade de combater todas as formas de racismo, por meio da educação e dos serviços sociais. O papa João Paulo II beatificou irmã Catarina Drexel em 1988, para ser venerada no dia de sua morte.