Katarzyna przyszła na świat w Filadelfii (Stany Zjednoczone) w dniu 26 listopada 1858 roku jako druga córka Franciszka Antoniego Drexela i Hannah Langstroth, należącej do protestanckiej wspólnoty kwakrów. Dwa miesiące później zmarła jej matka. Jej tata po upływie dwóch lat ożenił się z Emmą M. Bouvier, katoliczką, która otoczyła pasierbicę macierzyńską miłością.