Aikaterini sinh ngày 4 tháng 5 năm 1913 tại Cung điện Vương thất ở Athens, vài tuần sau khi ông nội Georgios I của Hy Lạp bị ám sát ở Thessaloniki. Aikaterini là con gái thứ ba và là người con út của Konstantinos I của Hy Lạp và Sophie của Phổ.[2] Vương nữ được rửa tội vào ngày 14 tháng 6 năm 1913. Cha mẹ đỡ đầu của Aikaterini là Olga Konstantinovna của Nga (bà nội), Alexandra của Đan Mạch (Thái hậu Anh, chị gái của ông nội Vương nữ và là em dâu của bà ngoại Aikaterini), George V của Liên hiệp Anh (cháu trai gọi bác của cả ông nội và bà ngoại Vương nữ), Wilhelm II của Đức (bác bên ngoại), Hải quân Hy Lạp (đại diện bởi Bộ trưởng Bộ Hải quân) và Quân đội Hy Lạp (đại diện bởi Bộ trưởng Bộ Chiến tranh).[3][4]

Aikaterini có năm anh chị - ba anh trai (Georgios, Alexandrios và Pavlos, mỗi người đều trở thành Quốc vương Hy Lạp) và hai chị gái (Eleni, kết hôn với Thái tử Carol của România, và Eirini, kết hôn với Aimone của Savoia, Công tước xứ Spoleto). Khi Vương nữ được rửa tội, các thành viên của toàn bộ Quân đội Hy Lạp và Hải quân Hy Lạp đã được cha mẹ Aikaterina mời làm cha mẹ đỡ đầu của Vương nữ.[4] Năm ba tuổi, Aikaterini và mẹ, Sophie của Phổ bị mắc kẹt trong Cung điện Tatoi, ngoại ô Athens, khi một đám cháy bùng phát. Sophie đã cõng con gái đã trốn thoát kịp thời.[5][6]