Katenin recibió educación en casa y en 1806 comenzó a trabajar en el departamento de educación pública con el rango de junker. Dos años después se convirtió en consejero titular. En 1808 y 1809 asistió al salón de A. N. Olenin, donde conoció a K. N. Batuchkov, N. I. Gnedich y A. A. Shakhovsky, y también participó en espectáculos amateurs.

Desde 1810, Katenin sirvió en el regimiento de la guardia de Preobrazhensky con el rango de subteniente. Participó en la Guerra Patriótica de 1812 y en las campañas extranjeras, y en 1818 recibió el rango de coronel.

Desde finales de 1816, Katenin se convirtió en miembro de la Sociedad de Salvación de los Decembristas y uno de los líderes de la organización secreta Sociedad Militar. En 1820 fue destituido del servicio por razones políticas y dado de baja con el rango de coronel. En 1822, tras un escándalo en una obra de teatro, fue exiliado de San Petersburgo por orden del emperador. Pasó tres años en la finca Shaevo en la provincia de Kostroma. En 1833, Katenin regresó al ejército y sirvió en el Cáucaso hasta 1838, después de lo cual se retiró con el rango de mayor general y vivió en su aldea en la provincia de Kostroma.

Katenin fue enterrado en el pueblo de Boreyevo, en el distrito de Chukhloma, y en 1955 sus restos fueron trasladados a Chukhloma.

Su actividad literaria comenzó antes de la Guerra Patriótica de 1812 con la publicación en la revista 'Tsvetnik' en 1810. Traducía obras de Bion, Gessner, Virgilio, Goethe, F. Schiller, Ariosto y otros. En 1811 se representó su adaptación de la tragedia de Thomas Corneille 'Ariadna'. Katenin encabezó una de las corrientes del romanticismo decembrista, y sus baladas, como 'Natasha', 'El asesino', 'El leñador' y 'Olga', provocaron polémica debido a su diferencia con la poesía de los karamzinistas y V. A. Zhukovsky. Su orientación hacia la vida rusa y el lenguaje coloquial lo acercaba a A. S. Shishkov y estaba relacionada con la idea decembrista de la nacionalidad en la literatura.

Katenin fue un cercano aliado literario de A. S. Griboedov y V. K. Kyukhelbekker. La comedia 'Estudiante' (1817) se considera una creación conjunta de Griboedov y Katenin, aunque su participación puede haber estado limitada a la edición. En las décadas de 1810 y 1820, escribió activamente para el teatro, adaptando obras de J. Racine, P. Corneille y otros dramaturgos franceses. La única tragedia original de Katenin, 'Andrómaca', se estrenó en 1827. También fue pedagogo teatral, entre sus alumnos estaba V. A. Karatygin. Katenin fue autor habitual de 'Literaturnaya Gazeta', y sus recuerdos sobre Pushkin fueron publicados en 1934.