Екатерина Васильева родилась 15 августа 1945 года в Москве, в семье известного поэта Сергея Васильева и Олимпиады Макаренко (род. 1920)[2]. Внучатая племянница известного советского педагога и писателя Антона Макаренко.
В 1962 году она поступила во ВГИК (мастерская В. В. Белокурова), в 1967 году окончила его и сразу была принята в труппу Московского драматического театра им. М. Н. Ермоловой, в которой проработала до 1970 года.
Как и многие актёры, Васильева, будучи студенткой, снялась в своем первом фильме. Это была небольшая роль в киноповести «На завтрашней улице» (1965).
После окончания института Екатерина Васильева сыграла свои первые главные роли в кино: «Солдат и царица», «Адам и Хева». В первых же ролях проявилась способность актрисы к острой, гротесковой интерпретации образов. Незаурядное мастерство позволило ей с равным успехом играть как комедийные, так и драматические роли.
В 1970 году Васильева перешла работать в Московский театр «Современник», на сцене которого она выступала до 1973 года, когда перешла во МХАТ.
В 1993 году актриса решила оставить и сцену, и кинематограф, и ушла послушницей в Толгский монастырь. Позже стало известно, что служит она в московском храме Софии Премудрости Божией в Средних Садовниках казначеем. Духовным наставником Екатерины Сергеевны стал отец Владимир Волгин.
В 1996 году Васильева вернулась в кинематограф, сыграв в телесериалах «Королева Марго» и «Графиня де Монсоро» королеву Екатерину Медичи, а на следующий год появилась в картине Валерия Приёмыхова «Кто, если не мы». Продолжает активно сниматься.
После прихода к вере Васильева более избранно относится в выбору ролей. Разрешение на съемку в новом фильме, по её признанию, она всегда спрашивает у своего духовного отца.
Екатерина Васильева родилась 15 августа 1945 года в Москве, в семье известного поэта Сергея Васильева и Олимпиады Макаренко (род. 1920)_
