Екатерина Милкина окончила МССМШ имени Гнесиных и Московскую государственную консерваторию имени П. И. Чайковского (класс профессора Юрия Должикова). Обучалась также на спецкурсах Карин Левайн и Андраша Адорьяна в Германии, совершенствовалась под руководством профессора Марины Пиччинини в Международной летней школе в Цюрихе и профессора Иржи Валека в Международной летней академии «Прага – Вена – Будапешт», на которых получила специальные дипломы.
Лауреат национальных и международных конкурсов. В 1996 году была принята стажером в Российский государственный симфонический оркестр кинематографии, в 1997 году – солисткой в Симфонический оркестр Москвы «Русская филармония».
Участвовала в турне по Италии в составе Российского национального оркестра под управлением Михаила Плетнёва, играла в Российско-Американском молодежном оркестре под управлением Дмитрия Лисса, оркестре «Амадеус» под управлением Фредди Кадены, камерном оркестре «Времена года» под управлением Владислава Булахова.
Выступала с также Московским камерным оркестром (дирижер – Игорь Жуков), Симфоническим оркестром Московской консерватории (дирижер – Леонид Николаев). Гастролировала по России, в Австрии, Великобритании, Франции, Италии, Германии, Швейцарии, Нидерландах, Китае, Таиланде, Беларуси, Казахстане, Азербайджане.
Регулярно исполняет музыку современных композиторов, является артисткой ансамбля «Солисты барокко» под руководством Андрея Спиридонова.
