Dr Katrin Gross-Paju lõpetas Tartu Ülikooli arstiteaduskonna 1987, doktorikraadi kaitses ta samas Sclerosis multiplexi teemal 1994. aastal.

Neuroloogina alustas ta Ülikooli Kliinikumi närvikliinikus, 1999. aastast juhatab Lääne-Tallinna Keskhaiglas Närvihaiguste kliinikut ja Sclerosis multiplex’i keskust. Ta on end täiendanud Londonis Queen Square’i Neuroloogia Instituudis ning Johns Hopkinsi Kliiniku neuroloogiakeskuses USAs.

Dr Gross-Paju on ka Taltechi tervisetehnoloogiate instituudi vanemteadur, õppejõud ning tunnustatud lektor koolitustel ja konverentsidel. Ta on Euroopa SM teadusliku uurimise ja ravikomitee Eesti esindaja.

Dr Gross-Paju on pälvinud Lääne-Tallinna Keskhaigla Aasta arsti tiitli ning ka Meditsiiniuudiste lugejatelt Aasta arsti tiitli.

2019. aastal autasustas president teda Eesti Punase Risti III klassi teenetemärgiga.