Екатерина Андреевна Арская появилась на свет в 1875 году в Петербурге. Отец её, Андрей Петрович Уртьев, был богатым купцом и потомственным почётным гражданином столицы, а ещё ктитором храма иконы Божией Матери «Всех скорбящих Радость», что на Шпалерной улице. Мать, Ксения Филипповна, растила девятерых детей. Жили Уртьевы на Фурштадтской улице.

Екатерина с сёстрами училась в петербургском Александровском институте, созданном по образцу Смольного и дававшем высшее образование девушкам из семей незнатного дворянства и почётных граждан. Со своим будущим мужем, артиллерийским офицером Петром Николаевичем Арским, она познакомилась через старшую сестру Марию — та вышла замуж за его старшего брата. Венчание состоялось в 1899 году в церкви приюта принца Ольденбургского на Лиговском проспекте.

В семье было пятеро детей: четыре дочери и сын. Девочки учились в том же Александровском институте, что и мать, сын — в реальном училище. Церковные традиции родительского дома Екатерина Андреевна перенесла и в свою семью; муж отличался таким же благочестием и в 1912 году, выйдя в запас, стал ктитором Воскресенского Смольного собора, а с началом Первой мировой войны ушёл в действующую армию, был ранен и вернулся в Петроград.

После 1917 года всё рухнуло за несколько лет. Семья лишилась состояния, от холеры умерли старшая и младшая дочери, а в 1920 году в течение одного месяца от дизентерии скончались муж и остальные дети. Екатерина Андреевна осталась одна, без средств, на грани голодной смерти — и не отчаялась. Она стала деятельным членом Александро-Невского братства, а его руководитель — настоятель Феодоровского собора архимандрит Лев (Егоров), будущий преподобномученик, — стал ей духовным отцом. Зарабатывала переплётным делом, потом работала санитаркой и швеёй, а в начале тридцатых вошла в приходской совет Феодоровского собора.

Братство занималось духовным просвещением, и власти этого не терпели. По «делу Александро-Невского братства» привлекли девяносто два человека. Екатерину Арскую арестовали в феврале 1932 года; на следствии она не назвала ни одной фамилии. Никаких доказательств вины в деле не было — вместо них в обвинительном заключении крупным шрифтом выделили её происхождение: бывшая дворянка, жена царского полковника. Приговор — три года лагеря; отбывала она его в Карлаге в Казахстане.

После освобождения жить в Ленинграде ей запретили, и она поселилась в Боровичах Новгородской области, куда ссылали репрессированных за веру: там жил владыка Гавриил (Воеводин), проходивший с ней по одному делу, и другие знакомые из духовенства. В 1937 году местные власти провели массовые аресты ссыльных, и Екатерина Андреевна была взята вновь. На допросах людей пытками принуждали «сознаваться»; выстояли немногие. Она не признала обвинений даже под пытками. 10 декабря 1937 года особая тройка НКВД приговорила её и ещё пятьдесят человек к смерти. 17 декабря 1937 года Екатерину Арскую расстреляли вместе с новомученицей княжной Кирой Оболенской.