Catharina Wallenstedt var en adelsdam och flitig brevskrivare. Flera hundra brev av hennes hand finns bevarade.
Catharina Wallenstedt föddes som yngsta barn av fyra. Föräldrarna var prästdottern Catharina Tidemansdotter och Laurentius Olai Wallius, professor i teologi, domprost, rektor för Uppsala universitet och sedermera biskop i Strängnäs stift. Catharina Wallenstedts efternamn Wallia var femininum av faderns latiniserade Wallius. Modern dog i barnsäng året efter Catharinas födelse och fadern gifte då om sig med den blott 16-åriga Christina Luth. Fadern, som kom från en storbondesläkt i Närke, är ett exempel på att utbildning kunde innebära en statusmässig klassresa uppåt i samhällshierarkin. Kanske var det av det skälet som de egna barnen gavs en gedigen utbildning i bland annat latin, döttrar som söner. Alla barnen adlades 1650 till namnet Wallenstedt.
Catharina Wallenstedts tidiga levnad har inte lämnat avtryck i arkiven, men från och med 1649 hade hon tjänst i drottning Kristinas hov och från år 1650 var hennes titel där kammarfröken. Det är oklart hur hon träffade sin blivande make, Edvard Philipsson Ehrenstéen, men troligtvis gav hovtjänstgöringen möjlighet att knyta sådana kontakter. Edvard Philipsson Ehrenstéen hade tidigare studerat för hennes far, men slog in på den diplomatiska banan i stället för den kyrkliga. När drottningen abdikerade till förmån för sin kusin Karl X Gustav blev Edvard Philipsson Ehrenstéen sekreterare i det kungliga fältkansliet. Uppdraget innebar många resor och bröllopet med Catharina Wallenstedt dröjde till 1655.
Makens tjänstgöring gjorde att den nya familjen vistades på olika orter, men också att Catharina Wallenstedt under långa perioder var ensam. I Polen 1656 födde Catharina Wallenstedt sitt första barn, vintern tillbringade hon sedan hos svärfadern i Helsingör. Efter riksdagen i Göteborg 1660 fick paret Wallenstedt en permanent bostad i Stockholm och några år senare erhöll maken dessutom sätesgården Forsby (i nuvarande Österåkers kommun). På så vis hade den nyadliga ämbetsmannafamiljen Wallenstedt möjlighet att föra en traditionellt adlig livsstil med bostad i både maktens centrum, Stockholm, och på landet.
Catharina Wallenstedt var en flitig brevskrivare och flera hundra brev har av en lyckosam slump blivit bevarade. De flesta breven är till maken Edvard och äldsta dottern Margareta, som i breven kallas Greta. I idéhistorikern Christina Wijkmarks tryckta utgåva av 350 brev framgår hur Catharina Wallenstedt månade om sina barns framtid, men också hur rädd hon var att maken, som ofta var på resa och därför utsatt för faror av olika slag, inte skulle hinna säkra barnens framtida ekonomiska trygghet. Genom sin äldre systers levnadsöde, där maken avled utan att ha hunnit trygga inkomster för de efterlevande, visste Catharina Wallenstedt hur illa det kunde gå. Systern var fattig och i behov av försörjningsstöd. I breven klargörs hur väsentlig social status var för karriär och ekonomi, men också hur snabbt lyckan kunde vända om man inte noggrant bevakade sin ställning. Av släkt och vänner borde man kunna förvänta sig stöd och hjälp. Halvbrodern Lars Wallius levde inte upp till detta ideal och Catharina Wallenstedt ansåg honom vara alltför inriktad på sig själv. Catharina Wallenstedt hade dock inte behövt oroa sig. Döttrarna gifte sig med politiskt inflytelserika män, Nils Gyldenstolpe och Arvid Horn, och sönerna var också framgångsrika.
Flera forskare har haft glädje av Catharina Wallenstedts brev. De visar inte bara hur en hustru utan formellt yrke var tvungen att behärska alltifrån godsförvaltning och räkenskaper till barnomsorg och lämpliga strategier för att de skulle göra karriär. De visar också hur tidens samhällsfrågor uppfattades och värderades. I forskningen har Catharina Wallenstedts brev därför fungerat som ett nyckelhål in till det mänskliga i 1600-talets samhälle.
Catharina Wallenstedt överlevde flera av sina barn. Hon avled på hösten 1719 i Stockholm, 92 år gammal, vilket vid den tiden var en anmärkningsvärt hög ålder.