Родился 11(22) декабря 1792г. в усадьбе Шаево Кологривского уезда Костромской губернии, в семье, принадлежащей к старинному дворянскому роду. Получил хорошее домашнее образование. В 1806г. был отправлен родителями в Петербург и здесь поступил на службу в Министерство народного просвещения.
В 1810г. отдал предпочтение военной карьере и определился прапорщиком в лейб-гвардию Преображенского полка. Принял активное участие в Отечественной войне 1812 года. Время с 1814 по 1822 годы было самым ярким и плодотворным в жизни и творчестве Катенина. В это время он пишет «простонародные» и исторические баллады «Наташа»(1814), «Леший»(1815), «Мстислав Мстиславович»(1819), поэму «Софокл» (1818). К 1817г. относится знакомство Катенина с А.С. Пушкиным. В это же время он сближается с передовой частью офицерства, и становится одним из организаторов первых тайных революционных обществ.
В сентябре 1820г. полковник лейб-гвардии Преображенского полка Катенин был уволен в отставку, а в 1822г. выслан из Петербурга на 3 года в свою костромскую деревню. В 1825г. Катенин вернулся в Петербург. В августе 1833г. он вновь поступает на военную службу. В ноябре 1838г. Катенин увольняется в отставку. В этот период выходит его книга «Княгиня Милуша»; он пишет ряд значительных стихотворений: «Инвалид Горев», «Дура», «Сонет». Последние 15 лет своей жизни П.А. Катенин провел в своих усадьбах Шаево и Колотилово Костромской губернии. Последней творческой работой его были «Воспоминания о Пушкине» (1852г.).
Умер П.А. Катенин 23 мая (4 июня)1853г. и был похоронен на кладбище с. Бореева (в пяти километрах от Кологрива). В 1955г. прах П.А. Катенина был перевезен в г. Чухлому, и здесь на его могиле в 1956г. был поставлен новый памятник.
