Ο Καθόρλα ήταν προϊόν της ακαδημίας της Οβιέδο, αλλά αναγκάστηκε να αποχωρήσει από τον σύλλογο το 2003, όταν οικονομικά προβλήματα κατέστρεψαν το σύστημα των ακαδημιών και η πρώτη ομάδα επαναστάτησε στην τρίτη κατηγορία.
Όταν η Οβιέδο αντιμετώπισε άλλη μία κρίση δέκα χρόνια αργότερα, ο Καθόρλα ήταν ένας από τους χιλιάδες φιλάθλους και πρώην παίκτες που αγόρασαν μετοχές του συλλόγου για να τον κρατήσουν ζωντανό.
Ως δύο φορές Ευρωπαίος πρωταθλητής με την Ισπανία, ο μέσος πέρασε έξι χρόνια στην Άρσεναλ, όπου πραγματοποίησε 180 συμμετοχές πριν αποχωρήσει το 2018.
Υπέστη έναν τραυματισμό στον αχίλλειο τένοντα τον Οκτώβριο του 2016, ακολουθώντας 11 επεμβάσεις για να θεραπεύσει το πρόβλημα.
Μία από τις επεμβάσεις οδήγησε σε γάγγραινα, με τους γιατρούς να λένε στον Καθόρλα ότι θα έπρεπε να είναι ικανοποιημένος αν κατάφερνε να περπατήσει ξανά, πόσο μάλλον να παίξει.
