Екатерина Берсенёва с отличием окончила вокальное отделение Челябинского института музыки им. П. И. Чайковского по классу заслуженной артистки России К. А. Титовой. Участница международных конкурсов им. М. И. Глинки, международного конкурса им. Е. Образцовой (2003), обладательница специального диплома Международного конкурса «Сибирская романсиада» в номинации «Лучший женский голос» (2005).
С 2005 г. является солисткой Челябинского концертного объединения. Основу концертного репертуара составляют арии из опер, романсы русских и западных композиторов, русский городской романс, с 2008 года — лучшие образцы эстрадной и джазовой музыки (программы: «Как прекрасен этот мир», «Музыка из кинофильмов», «Памяти Б. Окуджавы», «Жизнь как домино»).
Екатерина Берсенёва вместе со своим концертмейстером — лауреатом международного конкурса Н. Гущиной подготовила концертные программы: «Жар любви», «Волшебство романса», «Как прекрасен этот мир». В сезонах 2009–2011 гг. Екатерина участвовала во всех театральных проектах ЧГКО — «Тайна скрипичного ключа», «Кировка», «Дюймовочка», исполняя главные роли. В сезонах 2011–2012 гг. подготовила концертные программы с ансамблем «Маэстро Аккордеон» и духовым оркестром ЧГКО. В 2012–2013 гг. принимала участие в музыкальной постановке «ДЕДские сказки» (совместный проект с Академическим театром драмы им. Н. Орлова).
В 2010 году награждена городской музыкальной премией «Золотой скрипичный ключ» в номинации «Музыкальное искусство».
В концертном сезоне 2013–2014 исполнила партию Адвоката в премьерном концерте-спектакле «Госпожа Оперетта»; приняла участие в городском концерте на открытом воздухе, посвящённом Дню славянской письменности, концерте «Весеннее рандеву» (совместно с Русским народным оркестром «Малахит»); Фестивале искусств, посвящённом 80-летию Челябинской области (проект при поддержке губернатора Челябинской области).
Является автором программы «И звёзды в сердце моём», посвященной великой исполнительнице романсов Алле Баяновой. Премьера состоялась в 2018 году и актуальна до сих пор.
В 2020 году пела с Челябинским симфоническим оркестром в концерте, посвящённом Великому дню Победы. Является директором концертной программы «Ещё не вечер», посвящённой творчеству Р. Паулса. В настоящее время принимает участие в концертных программах «Звезда по имени Солнце» с духовым оркестром филармонии, «Этот мир придуман не нами», «А белый лебедь на пруду», «Отель «Новогодний» и др. Ведёт активную концертную деятельность в Челябинске и Челябинской области.