Сведения о молодости Екатерины I содержатся в основном в исторических анекдотах и недостаточно достоверны.

Наиболее распространённая версия такова. Родилась она на территории современной Латвии, бывшей на рубеже XVII—XVIII в составе шведской Ливонии.

Родители Марты умерли от чумы в 1684 году, и её дядя отдал девочку в дом лютеранского пастора Эрнста Глюка, известного своим переводом Библии на латышский язык (после взятия Мариенбурга русскими войсками Глюк, как учёный человек, был взят на русскую службу, основал первую гимназию в Москве, преподавал языки и писал стихи по-русски). Марта использовалась в доме как служанка, грамотности её не учили.

По версии, изложенной в словаре Брокгауза и Ефрона, мать Марты, овдовев, отдала дочь в услужение в семью пастора Глюка, где её будто бы учили грамоте и рукоделиям.

По другой версии, до 12 лет Катерина жила у своей тетки Анны-Марии Веселовской, прежде чем оказаться в семье Глюка.

В возрасте 17 лет Марту выдали замуж за шведского драгуна по имени Иоганн Крузе (Johan Cruse), как раз накануне русского наступления на Мариенбург. Через день или два после свадьбы трубач Иоганн со своим полком отбыл на войну и по распространённой версии пропал без вести.