Cátia Alexandra Santos começou os seus estudos musicais com 10 anos na classe de Guitarra da Professora Heloísa Monteiro. No ano seguinte, ingressou na classe de Violeta da Professora Isabel Pimentel, no Conservatório Nacional de Música de Lisboa.
Como experiência profissional, tem feito parte de várias orquestras, e grupos de música de câmara, tais como: Gustav Mahler Jugendorchester (1ª Viola); Orquestra Gulbenkian (Viola Tutti); Orquestra de Câmara de Cascais e Oeiras (Viola Tutti); Orquestra Sinfonica de Tenerife (Viola Tutti); Atlantic Coast Orchestra (1ª Viola); Lisbon Film Orchestra (1ª Viola); Orquestra da Cidade (Viola Tutti); Orquestra Concerto Moderno (Viola Tutti); Orquestra Permallets and Friends (Viola Tutti); Chmann Trio (manager e membro fundador); Vision Ensemble; Trio Di Mezzo Piano; Radio Zapping Quartet; Trio Satz; Quarteto Divertimento; Quarteto DaCatro; Quarteto Bach’us; Quinteto Fortissimo; etc.
Ao longo de toda a sua experiência profissional, tem trabalhado com maestros internacionalmente conhecidos, tais como: Vladimir Jurowsky; Lorenzo Viotti; Robert Ziegler; Christopher Bochmann; Joana Carneiro; Osvaldo Ferreira; Sebastien Bereau; Ernst Schelle; Michel Corboz; Fabien Gabel; Nikolay Lalov; Diego Naser; Martin Elmquist; Massimo Spadano; Jorge Matta; Jukka-Pekka Saraste; Susanna Malkki; Hand Lintu; Eduardo Garcia Barrios; Brian Mackay; Rui Pinheiro; Pedro Neves; Cesário Costa; Rui Massena; Carlos Garcia; Nuno Margarido Lopes; Luís Clemente; César Batalha; Alexandre Branco; Miguel Henriques; Ana Paula Mendes; etc.
Apresentou-se no estrangeiro, nas mais conceituadas salas do mundo, tais como: Teatro Alla Scala; Elbphilharmonie – Hamburgo; Concertgebouw – Amsterdam; Konzerthaus – Berlim; Teatro Comunale di Bolzano; Teatro Comunale di Pordenone; Rudolphinum – Praga; Semperoper – Dresden; Luxembourg Philharmonie; Forum of music – Poland; Auditório Nacional de Musica – Madrid; Palau de la Musica Catalana – Barcelona; Sydney Wentworth Galeries; Italian Forum – Sydney; Shangri La Hotel – Sydney; Musikverein – Viena; Auditório de Tenerife; Accademia Filarmonica di Verona; entre outras.
O trabalho de Cátia tem sido reconhecido, a solo e em música de Câmara, de diversas formas.
A solo tem-se distinguido em várias edições do Concurso Paços’ Premium com o primeiro prémio da sua categoria; juntamente com André Barros e restantes músicos, venceu o prémio para melhor banda sonora, em 2015, no Los Angeles Independent Film Festival. Esteve ainda nomeada, com o mesmo colega e amigo, em 2017, para o festival Hollywood Music in Media Awards, em Los Angeles, na categoria de melhor tema instrumental clássico/contemporâneo.
Realiza ainda todo o tipo de eventos a solo ou com o seu Trio de Cordas clássico Chmann Trio.
Aparte da sua vida de performer, Cátia Alexandra Santos é também professora de Viola d’Arco, Violino, Piano, Música de Câmara e Orquestra em várias escolas, nomeadamente, o Conservatório de Lisboa, o Conservatório d’Artes de Loures, o Colégio Mira Rio e o Colégio Sagrado Coração de Maria.