Romana di nascita, entra giovanissima nel coro dell’ Accademia Filarmonica Romana. Inizialmente chitarrista, negli anni 90 suona nel gruppo punk/rock delle Barbie Killers.
All’età di 20 anni si avvicina al jazz e al contrabbasso. Da allora intraprende un’intensa attività concertistica che la vede protagonista in importanti rassegne in Italia e all’estero, quali Lucca Jazz Festival, Villa Celimontana Jazz Festival, Festival Jazz On The Road, Marciac Jazz Festival, Festival Saint Germain de Près, Festival Jazz à O...visualizza tuttoOloron, Green Jazz Fest Bucharest, Lublin Jazz Festival, Bangkok International Festival Thailand.
Dal 2007 è leader e compositrice della band Sudoku Killer, attiva nel panorama jazz, rock, noise e sperimentale europeo, con cui vanta oltre 600 concerti in tutta Europa e Asia, e con cui ha all'attivo tre album: "Sudoku Killer" (ed. ZDM 2010), "Infanticide" (ed. Auand Records 2015), "Asperger" (ed. Clean Feed Records 2018).
Nel 2010, in occasione del JazzIt Award Caterina Palazzi è stata votata come migliore compositrice italiana, "Sudoku Killer" è stato nominato secondo miglior album italiano, e la band si è posizionata al quarto posto tra le migliori formazioni.
Caterina Palazzi è stata inoltre annoverata tra i migliori nuovi talenti nel Top Jazz 2015. I successivi due album sono stati nominati tra i migliori dischi dell'anno da numerose riviste europee.
Lavora anche, oltre al suo progetto in solo Zaleska (orchestra funebre solitaria ispirata a Dracula con contrabbasso e loops) - ad una particolare performance audiovisiva interattiva con il visual designer sperimentale Kanaka.