Dzimis turīgā provinciešu ģimenē. Jaunībā izglītojies Romā, kur pievienojies jaunā virziena dzejniekiem (neotēriķiem) un guvis panākumus. Biogrāfiskie fakti tiek saistīti ar norādēm, ko sniedz dzejnieka daiļrade, t. i., vietu, vēsturisku personu, notikumu pieminējumi. Katulls veltījis zobgalīgas epigrammas romiešu politiķim Jūlijam Cēzaram (Gaius Iulius Caesar), dzejniekam Ovidijam (Publius Ovidius Naso) un citiem.

Katulls literatūras vēsturē nozīmīgs ar to, ka viens no pirmajiem latīņu valodā ieviesis grieķu liriskos pantmērus, īsās formas un romiešu dzejas tematikā – cilvēka subjektīvo pārdzīvojumu attēlojumu. Katulla izteiksmei raksturīga individuāla noskaņa, liriskā es subjektīvās atklāsmes – no mīlestības līdz naidam, no filozofiskām pārdomām līdz satīrai un izsmieklam.

Līdz mūsdienām saglabājušies 116 dzejoļi (tā kā ir šaubas par atsevišķu dzejoļu autorību, dažādos izdevumos norādītais skaits var mazliet atškirties, bet numerācija ir saglabāta), kas pēc pantmēriem dalāmi trīs grupās:

1. 60 īsie dzejoļi dažādos pantmēros jeb polimetri (I–LX),
2. 8 garās poēmas (LX–LXVIII),
3. 48 epigrammas (LXIX–CXVI).

Īsajos dzejoļos visbiežāk lietotais pantmērs ir vienpadsmitzilbnieks, bet izmantoti arī citi grieķu pantmēri – elēģiskais distihs, Sapfo strofa, daktila heksametrs, glikonejs un dažādas jambu variācijas. Tematiski dominē Romas sadzīves attēlojums dzēlīgās noskaņās. Tomēr cauri gadsimtiem nemainīgi populārākie ir mīļotajai Lesbijai veltītie dzejoļi. Katulla daiļrades recepcija literatūrā aktualizējās romiešu literatūrā pēc Katulla, t. i., zelta laikmetā un renesansē. Sākot ar Katulla dzīves laiku, viņa literārie jaunievedumi ietekmējuši dzejas attīstību; tiešas ietekmes redzamas zelta laikmeta romiešu dzejnieku darbos (Vergilija (Publius Vergilius Maro), Ovidija). Pēc Katulla manuskripta atrašanas Veronā 14. gs. vidū viņa daiļrade tika it kā atklāta no jauna un kļuva par iedvesmas avotu renesanses dzejniekiem.