Catherine provenía de una familia musical, donde su abuelo fue primer violinista de la Orquesta Sinfónica de Londres, y él a temprana edad desarrolló su oído para la música. Cuando escogió la guitarra, después de escuchar la guitarra de Georges Brassens, comenzó a escuchar jazz. Pronto tuvo la oportunidad de tocar con algunos de los músicos que actuaban en Bélgica, donde residía en esa época. Catherine estuvo a la vanguardia en el jazz europeo de la década de los 60 y trabaja con artistas como Lou Bennett, Billy Brooks, Edgar Bateman, John Lee, Gerry Brown, Jean-Luc Ponty, Larry Coryell, Alphonse Mouzon, Charlie Mariano, Kenny Drew y Tom Harrell, además de los mencionados anteriormente. Su peculiar sonido, su dedicación a la música y, sobre todo, su muy emocional lirismo en su forma de tocar y en su música, han sido muy importantes e influyentes.
En la década de los 60 fue miembro del Jean-Luc Ponty Quintet, y grabó su álbum de debut como solista titulado Stream (1971), producido por Sacha Distel. El álbum fue grabado en 1970 en París, y fue lanzado en 1971, por Warner BrosRecords. Un año más tarde, colaboró con John Scofield, Ran Blake, George Benson y otros músicos en Boston. A principios de 1976 Catherine reemplaza a Jan Akkerman en el grupo de rockFocus y apareció en el álbum de la banda, Focus con Proby, que también contó con la cantante estadounidense P. J. Proby. En la década de los 80 Catherine toca mucho con el Chet Baker Trío y aparece en varios álbumes de Baker. También tocó con Charles Mingus, que nombró a Catherine "el joven Django".
En Todo Sobre el Jazz el crítico Ed Kopp, en su crítica de su álbum de Guitar Groove, dice: "Guitar Groove es un increíblemente lírico esfuerzo de un guitarrista en su mejor momento. Su música debería gustar por igual a los fans de la corriente principal del jazz, a los de la fusión, y a cualquier persona que aprecia la superior musicalidad del jazz".[2] Otro crítico de Todo Sobre Jazz, Juan Kelman, indica en su crítica de su álbum de 2008 Guitars Two:
"A veces no es bueno conseguir el éxito demasiado pronto en una carrera. Se le llama 'el joven Django' por Charles Mingus y actúa en la misma esfera de fusión que John McLaughlin y Larry Coryell, el belga Philip Catherine fue destacado en los años 70 como un guitarrista ardiente, aunque descaradamente lírico. No es que haya nada malo con eso, pero su carrera, ahora que llega a su sexta década de vida, ha sido siempre mucho más que la potencia de la fusión, algo que Guitars Two demuestra con creces. Tiene la capacidad de hacer referencia a los guitarristas tradicionales de Reinhardt a Wes Montgomery, mientras que no suena como nadie sino a sí mismo. Las cualidades que establecieron su reputación se mantienen, pero son subsumidas en un enfoque más amplio que hace que Guitars Two merezca un lugar junto al álbum de Pat MethenyNew Chautauqua (ECM, 1979), el de Bill FrisellGhost Town (Nonesuch, 2000) y el de Joe Pass '70s Virtuoso series on Pablo', como el pináculo de lo que puede ser hecho por un hombre y un puñado de guitarras".[3]
Es considerado el abuelo del jazz belga y sigue muy activo en la escena belga del jazz. Ganó el primer premio belga Golden Django (en 1995) como el mejor artista de habla francesa.