Seit Oktober 2012 ist Katharina Schilling-Sandvoß Professorin für Musikpädagogik an der Hochschule für Musik und Darstellende Kunst mit einem Schwerpunkt auf dem Bereich der Primarstufe und der Sekundarstufe I, seit 2013 Stellvertretende Ausbildungsdirektorin für die Lehramtsstudiengänge und seit Oktober 2017 Dekanin des Fachbereichs 2. Zuvor war sie als Rektorin als Ausbildungsleiterin am Studienseminar für Grund-, Haupt-, Real- und Förderschulen an der Gestaltung und Weiterentwicklung von Schule und Musikunterricht in der 2. Phase der Lehrerbildung tätig.
Katharina Schilling-Sandvoß studierte Musik und Biologie für das Lehramt an Haupt- und Realschulen in Frankfurt und Musikpädagogik, Musikwissenschaft und Pädagogik in München. Die Mitarbeit an einem Forschungsprojekt zur Musikpädagogik des 19. Jahrhunderts unter Leitung von Prof. Dr. Sigrid Abel-Struth verstärkte ihr Interesse an der Geschichte dieses Faches und führte schließlich zur Dissertation „Kindgemäßer Musikunterricht in den musikpädagogischen Auffassungen des 18. und 19. Jahrhunderts“.
Berufliche Stationen waren u.a. die Musikschule Frankfurt, mit dem besonderen Schwerpunkt des Unterrichts im Elementarbereich, die Unterrichtstätigkeit als Lehrerin an einer Integrierten Gesamtschule mit Schwerpunkt Musik und seit 2002 die Ausbildung von Referendarinnen und Referendaren am Studienseminar für Grund-, Haupt-, Real- und Förderschulen in Hanau als Ausbildungsbeauftragte und später als Ausbildungsleiterin.
Im Rahmen berufspartenübergreifender Arbeit gründete sie zusammen mit Kolleginnen und Kollegen die Arbeitsgemeinschaft für Elementare Musikerziehung (AGEM e.V). Seit 2010 ist sie stellvertretende Bundesvorsitzende der Gesellschaft für Musikpädagogik (GMP), die sich ebenfalls als Verband für Musikpädagoginnen und –pädagogen aller Berufssparten versteht und seit 2015 stellvertretende Vorsitzende der Bundesfachgruppe Musikpädagogik (BFG), in der zur Förderung aller Belange der Musikpädagogik im tertiären Bildungsbereich bundesweit Vertreterinnen und Vertreter von Ausbildungsinstitutionen für die verschiedensten musikpädagogischen Berufe zusammenarbeiten.
Schwerpunkte ihrer Lehre und Forschung sind didaktische und methodische Grundfragen des Musikunterrichts allgemeinbildender Schulen, die Geschichte der Musikpädagogik, Ästhetische Bildung und inklusiver Musikunterricht.