Cathy Dayová se narodila ve městě Peru v americkém státě Indiana. Na indianské DePauwově univerzitě získala bakalářský titul v oboru tvůrčí psaní.

Než vyšel její první a doposud jediný román Cirkus v zimě (The Circus in Winter, 2004, č. Ikar 2005), původně koncipovaný jako bakalářská práce na DePauwově univerzitě, publikovala Dayová povídky v nejrůznějších, převážně jižanských periodicích. V Cirkusu v zimě využila Dayová mnohé zážitky ze svého života: například jeden z Dayové předků byl skutečně udupán slonem, příběh dvojčat se udál u Dayové sousedů apod.

V současné době působí autorka na The College of New Jersey, kde vyučuje tvůrčí psaní.