Марина Катаржнова родилась в 1979 году в Белгородской области. Окончила Московскую среднюю специальную музыкальную школу имени Гнесиных (класс скрипки Натальи Фихтенгольц, класс камерного ансамбля Лидии Фихтенгольц), Московскую государственную консерваторию имени П. И. Чайковского и ассистентуру-стажировку МГК (классы скрипки профессора Зариус Шихмурзаевой, Назара Кожухаря и профессора Сергея Кравченко; класс камерного ансамбля профессора Александра Бахчиева). Участвовала в мастер-классах Люси ван Дал, Феликса Андриевского, Марии Леонхардт, Томаса Цетмайра и Роджера Норрингтона. Лауреат Всероссийского конкурса имени М. М. Ипполитова-Иванова и Международного конкурса скрипачей имени А. И. Ямпольского. Была стипендиатом фонда «Новые имена».
Репертуар Марины Катаржновой простирается от музыки раннего барокко до новейших произведений современных композиторов. Артистка ведет активную сольную концертную деятельность, выступает в составе камерных ансамблей. Сотрудничала с известными музыкантами, представителями направления исторического исполнительства, среди которых Петер Шрайер, Тревор Пиннок, Сигизвальд Кёйкен, Теодор Курентзис, Роджер Норрингтон и Кристоф Руссе. Играла в ансамблях с Алексеем Любимовым, Александром Рудиным, Назаром Кожухарем, Александром Тростянским, Дмитрием Синьковским, Еленой Ревич, Юрием Мартыновым, Александром Мельниковым, Яной Семерадовой, Риккардо Минази, Серджо Аццолини, Рольфом Лислевандом и другими.
Работала в ансамбле Pratum Integrum под руководством Павла Сербина. Принимала участие в монографических записях коллектива, посвященных творчеству Березовского, Бортнянского, Тица, Телемана, Розетти, Вёльфля и Ребеля, для лейбла Caro Mitis (релизы многих сочинений являются премьерными). С ансамблем A la Russe представила российские премьеры произведений Гесслера, Вёльфля и других забытых авторов. В 2016 году совместно с клавесинисткой Ольгой Мартыновой, флейтисткой Ольгой Ивушейковой и виолончелистом Августом Крепаком основала ансамбль Gnessin Baroque. Выступала также с ансамблями «Академия старинной музыки», Bach Consort (Россия), Collegium Marianum (Чехия), Baltic Baroque (Эстония).
Концертмейстер ансамбля «Персимфанс» (художественный руководитель – Пётр Айду) с момента его воссоздания (2009). С 2017 года сотрудничает с Московским Ансамблем Современной Музыки (МАСМ). С 2020 года – солистка ансамбля «Студия новой музыки». Участница проекта Даниила Крамера «Классика и джаз», проектов фонда Юрия Любимова. Автор программ, представляемых агентством Eventful Agency.
Наряду с современной и барочной скрипкой играет также на альте. В 2012 году участвовала в исполнении концерта «Два пути» (Two Paths) для двух альтов и оркестра Софии Губайдулиной с Эстонским национальным симфоническим оркестром под управлением Андреса Мустонена в Большом зале Санкт-Петербургской филармонии (партия первого солирующего альта – Исабель Вильянуэва).
Принимала участие в фестивалях «Декабрьские вечера», «Возвращение» и «Московская осень» в Москве, EarlyMusic в Санкт-Петербурге, фестивалях в российских городах, в Германии, Австрии, Италии, Норвегии, Эстонии.
Сольные записи скрипачки вышли под лейблами Caro Mitis, Supraphon, Estonian Record Productions и FancyMusic (сочинения Вивальди, Телемана, Йиранека, Карманова). Артистка также участвовала в записи и создании музыки к кинофильмам Валерия Тодоровского, Александра Прошкина, Наны Джорджадзе, Али Хамраева и других режиссеров. Принимала участие в передачах на радио и телевидении.
Артистическую карьеру совмещает с преподавательской деятельностью. С 2007 года ведет класс барочной скрипки на факультете исторического и современного исполнительского искусства Московской консерватории (доцент). Художественный руководитель оркестра ФИСИИ. Преподает также в Московской средней специальной музыкальной школе имени Гнесиных. В 2016–2018 гг. принимала участие в Летней школе МССМШ. Проводит мастер-классы в городах России. Читает лекции по истории исполнительского искусства.