Ecaterina Stenbock s-a născut pe 22 iulie 1535 la Torpa, în provincia suedeză Vastergotland, și a fost fiica lui Riksrad Gustaf Olofsson Stenbock și a Britei Eriksdotter Leijonhufvud, care era sora Margaretei, soția regelui Gustav al Suediei.
Există puține informații despre tânără înainte de căsătorie, dar e posibil să fi fost doamnă de onoare a mătușii sale, regina Margareta, a cărei familie a jucat totdeauna un rol important la curtea regală și a participat la toate evenimentele oficiale și private. La moartea suveranei, în 1551, regele i-a încredințat mamei Ecaterinei, Brita, îngrijirea copiilor regali.
Monarhul spusese în mai multe rânduri că Suedia are nevoie de o regină, iar copiii săi au nevoie de o mamă, așa că în martie 1552 i-a scris fostei cumnate propunându-i să i-o dea în căsătorie chiar pe Ecaterina, deși era cu 39 de ani mai vârstnic decât ea.
Părinții au fost de acord cu mariajul, pentru că astfel relațiile pe care le aveau cu monarhul se consolidau, iar Gustav avea să spună că a ales-o pe nepoata sa deoarece costurile negocierilor cu o prințesă străină în climatul politic complicat din Europa din acea perioadă, în care se desfășurau mai multe conflicte religioase, ar fi fost mari, iar procedura, fiind complicată, se putea prelungi prea mult timp.
Ecaterina era însă logodită cu nobilul Gustav Johansson Tre Rosor (al cărui nume de familie înseamnă Trei Trandafiri) când regele a decis să se căsătorească cu ea, iar la puțin timp după nuntă el ar fi auzit-o spunând în somn: “Regele Gustav îmi este foarte drag, dar nu voi uita niciodată Trandafirul”. Suveranul a venit personal la conacul părinților fetei pentru a-i cere mâna, așa cum cerea tradiția casei regale suedeze, și se spune că, atunci când l-a văzut, Ecaterina a fugit și s-a ascuns în spatele unui tufiș din grădină.
Atunci când s-a aflat despre intenția regelui de a se căsători cu nepoata fostei sale soții, biserica a criticat dur ideea, iar arhiepiscopul a protestat citând un fragment din Tora, în care se vorbea despre interzicerea căsătoriei dintre un bărbat cu văduva unchiului său, ceea ce a fost interpretat ca o interdicție generală privind căsătoria soțului rămas în viață cu orice rudă a unei persoane decedate. Regele a format o comisie condusă de Georg Norman pentru a demonstra că regulile din Vechiul Testament se aplică numai evreilor și că, în orice alt caz, unui bărbat îi era permis să se căsătorească cu sora soției sale decedate.
Nunta a avut loc în cele din urmă în capela mănăstirii Vadstena pe 22 august 1552, iar Ecaterina a fost încoronată ca regină a doua zi. Mireasa a fost îmbrăcată într-o rochie aurie în timpul nunții și una argintie în timpul încoronării. Ceremonia s-a desfășurat însă în circumstanțe nefaste. Ciuma afecta regiuni întinse ale Suediei, cu câteva zile înainte orașul Turku arsese din temelii, iar oamenii au susținut că au văzut semne rele pe cer. Festivitățile au durat trei zile, iar când curtea regală a plecat, în orașul Vadstena a izbucnit un mare incendiu, iar focul a fost interpretat ca un alt semn rău.
Există puține informații despre domnia Ecaterinei Stenbock, dar se știe că era responsabilă, împreună cu doamna sa de onoare, Anna Hogenskild, să supravegheze femeile de la curte și mai ales educația verișorilor ei, copiii regelui din prima căsătorie, iar relația cu micuții a fost una foarte bună.
Nici despre relația tinerei cu regele nu se cunosc prea multe lucruri, dar s-a spus că “a acceptat rolul de regină a Suediei cu demnitate tăcută” și fără a atrage prea multă atenție asupra propriei persoane. Totuși, Gustav și-a dat seama că diferența de vârstă dintre ei este prea mare și a avut de gând să promulge o lege care să împiedice orice căsătorie viitoare între “doi oameni dintre care unul este tânăr și unul este bătrân”.
În 1554 și în 1556, au existat semne că Ecaterina ar fi însărcinată, dar nu a fost anunțată oficial nicio sarcină. În 1555, regina și copiii ei vitregi l-au însoțit pe rege în Finlanda, unde au rămas până în 1556.
Pe 1 octombrie 1559, Ecaterina a fost prezentă la nunta fiicei ei vitrege, prințesa Catherine, cu Edzard al II-lea, contele Frisiei de Est. La plecarea lor din Suedia, mirii au fost însoțiți de sora miresei, prințesa Cecilia, și de fratele mirelui, Johan al II-lea al Frisiei. În timp ce se aflau în Castelul Vadstena, Cecilia și Johan au fost descoperiți de prințul moștenitor Eric în timp ce întrețineau relație intime în dormitorul fetei, iar la curtea regală a izbucnit un mare scandal cunoscut sub numele “Trăsnetul de la Vadstena”.
Johan a fost imediat arestat și anchetat, apoi regele a decis să-l închidă la castelul Örbyhus, mirii au fost arestați şi ei la domiciliul de la castelul Västerås, iar Eric și Cecilia au fost trimiși la Stockholm. Regele a fost atât de afectat de scandal, încât a început să plângă când i-a povestit reginei ce măsuri dure a fost nevoit să ia, acuzându-i totodată pe cei doi copii mai mari ai săi, Eric și Catherine, că nu au strunit-o pe Cecilia, apoi l-a certat strașnic pe Eric că a făcut totul public în loc să fie discret. Cecilia și-a acuzat tatăl că a bătut-o și a tras-o de păr, iar Eric, în încercarea de a salva situația, a sugerat să se organizeze o căsătorie între Cecilia și Johann, dar bătrânul regele nu a vrut. În vara anului 1560, Johann a fost eliberat din detenţie după ce a fost obligat să jure în fața monarhului că nu a întreținut relații sexuale cu Cecilia, dar se spune că, înainte de a fi lăsat să plece în Frisia natală, a fost castrat, acesta fiind motivul pentru care nu s-a căsătorit niciodată.
Regele Gustav, care a fost considerat fondatorul Suediei moderne și este numit “părintele națiunii”, s-a îmbolnăvit și a murit în timpul scandalului, iar regina Ecaterina a fost prezentă lângă patul său de suferință clipă de clipă, i s-a adus chiar un pat lângă bolnav și a dormit lângă el până când, în cele din urmă, s-a îmbolnăvit și ea.
Suveranul a încetat din viață pe 29 septembrie 1560 și a fost urmat la tron de Eric, fiul său în prima sa căsătorie, care a tratat-o cu mult respect și o numea “Draga mea mamă vitregă” pe Ecaterina. Femeia a fost văduvă timp de 61 de ani și, deși participa la diferite ceremonii oficiale, s-a îmbrăcat de atunci numai în doliu pentru tot restul vieții sale.
În 1570, regina, care avea doar 35 de ani, a vrut să se căsătorească cu ducele Francisc al II-lea de Saxa-Lauenburg, cumnatul fiicei sale vitrege, prințesa Sophia, dar planurile au fost împiedicate de soțul Sophiei, Magnus II de Saxa-Lauenburg.
Datorită numeroaselor ei proprietăți, a fost bogată și independentă, ba chiar i-a împrumutat cu bani pe mai mulți regi care i-au urmat soțului ei și a acționat ca mediator în conflictele de la curtea regală.
Regina văduvă Ecaterina Stenbock și-a petrecut ultimii ani ocupându-se de moșiile ei dar a patronat multe opere de caritate și a oferit găzduire la curte femeilor simple care îi cereau ajutorul. La moartea sa, pe 13 decembrie 1621, s-a spus: “Săracii au pierdut un prieten, iar orfanii au pierdut-o pe mama lor.”