Catarina Oliveira é doutorada em História da Arte (2022) pela Faculdade de Letras da Universidade de Lisboa com a dissertação "A decoração esculpida na arquitetura da escola dos Lopes (1553-1603): as formas e os símbolos", orientada pela Professora Doutora Ana Goy Diz, da Universidade de Santiago de Compostela, e co-orientada pelo Professor Doutor Vítor Serrão, da Universidade de Lisboa. 

É licenciada em História, variante de História da Arte (1998), e Mestre em Arte, Património e Restauro (2003) também pela Faculdade de Letras da Universidade de Lisboa.

Os seus interesses de investigação centram-se na arte do século XVI e primeira metade do século XVII, nomeadamente a arquitetura e as suas manifestações ornamentais, a iconografia e a iconologia.
Desde 2003 desenvolve a sua atividade profissional na área da Cultura, tendo integrado os quadros do IPPAR, do IGESPAR e, no presente, da Direção-Geral do Património Cultural. Neste âmbito, tem feito investigação nas áreas do Património Imóvel e Móvel. 

Atualmente, está afeta à Divisão do Património Móvel e Imaterial da DGPC, trabalhando na equipa de inventariação e classificação dos Tesouros Nacionais.