Екатерина швед короле Карл IX һәм уның беренсе ҡатыны Мария Анна Пфальцтың ҡыҙы. Уның ата-әсәһе ғаиләһенең  мөнәсәбәттәрен «уның атаһы — аҡыл һәм хакимлыҡ һәм уның әсәһе — баҫалҡылыҡ һәм тыныслыҡтың бәхетле союзы» тип атайҙар. 1589 йылда әсәһе вафат була, ҡыҙ тәрбиә биреү йәһәтенән немец фрейлинаһы Ефросиния Хельдина фон Диффенау ҡулына тапшырыла. Һуңғараҡ Екатерина уны бик йылы иҫкә ала. 1592 йылда уның атаһы Кристина Гольштейн-Готторпҡа  өйләнә . Бар мәғлүмәттәр буйынса, ҡыҙ менән үгәй әсә араһында һәм бигерәк тә ҡустыһы, буласаҡ король Густав-Адольф араларында яҡшы мөнәсәбәттәр барлыҡҡа килә.