Антонина Михайловна Катаева родилась в 1904 г. в семье железнодорожного рабочего. Образование получила в средней школе № 1 и двухклассном железнодорожном училище. Позднее обучалась в частном училище. Трудовую деятельность начала с преподавания в школе 1-й ступени. В 1923 г., после обучения на курсах библиотечных работников, была переведена на библиотечную работу. Работала библиотечным инспектором, заведующей библиотекой, корректором в редакции газеты «Тагильский рабочий», библиотекарем в педагогическом училище. К моменту преобразования педагогического училища в учительский институт имела 15-летний стаж библиотечной работы, поэтому именно ей поручили возглавить библиотеку вновь открытого учительского института. А. М. Катаева осталась верна выбранной профессии до 1960 г., вплоть до ухода на пенсию.
Учительскому институту досталось в наследство тридцать тысяч книг, брошюр, журналов. Вскоре выяснилось, что значительная часть литературы устарела и не соответствует направлениям и профилям института. В 1941 г. Антонина Михайловна входит в состав комиссии по списанию пришедших в ветхость и негодных к употреблению книг и приступает к процессу списания. К 1943 г. книжный фонд уменьшился почти на восемь тысяч экземпляров, и нехватка учебников ощущалась очень остро. Для пополнения фонда учебниками А. М. Катаева заключает договор со Свердловским областным коллектором и постоянно ездит в областной центр для отбора учебной литературы по программам института. В результате к последнему военному году в фонде библиотеки вновь было тридцать тысяч экземпляров изданий.
Помимо исполнения обязанностей заведующей библиотекой Антонине Михайловне приходилось работать и библиотекарем, ведь в штате было всего две ставки, а библиотека работала в две смены. А. М. Катаева обслуживала студентов на выдаче, записывала книги в учетные документы, заполняла каталожные карточки и расставляла их в каталоги, организовывала выставки. График работы был настолько напряженным, что приходилось работать по выходным дням, а отпуск переносить с летнего времени на осенний, так как летом шла активная подготовка к новому учебному году.
Катаева А. М. внесла большой вклад в информатизацию и материально-техническое обеспечение образовательного процесса. В результате её личных титанических усилий библиотека накануне преобразования учительского института в педагогический имела тридцать восемь тысяч экземпляров документов.
Процесс обеспечения учебного процесса литературой Антонина Михайловна продолжила и далее. Книжный фонд увеличивался во все более возрастающих размерах. К началу 1957–1958 уч. года библиотека имела уже восемьдесят одну тысячу книг и брошюр, а к началу шестидесятых годов – свыше ста тысяч. Книговыдача с 1945 по 1958 гг. выросла в полтора раза, а к началу 1961–1962 уч. года – в три раза.
Со второй половины 1950-х годов под руководством А. М. Катаевой библиотека начала работу по составлению алфавитного и систематического каталогов, картотеки журнальных статей. Совершенствовались и формы работы с читателями.
Имя Антонины Михайловны Катаевой неразрывно связано с историей Нижнетагильского учительского, а позднее педагогического института, созданием и становлением его библиотеки.