Joana, nascida no ano de 1452 em Lisboa, Portugal, era a filha primogênita do rei D. Afonso V, da Casa de Avis, e da rainha D. Isabel. Seu nome vem da devoção da mãe a São João Evangelista. Recebeu ótima educação religiosa e humanística, sendo muito querida pelo pai, bela e graciosa, de temperamento dócil e perseverante. Apresentava grande inclinação religiosa, mas sua formação era direcionada para que pudesse ser rainha.
De fato, com 15 anos, com a morte da mãe, teve que assumir temporariamente encargos governamentais, como Princesa Regente, Herdeira da Coroa de Portugal, pois neste ano de 1471 seu pai partira em expedição militar a Arzila, no Marrocos. Contudo, o nascimento do seu irmão, o futuro rei D. João II, acabou por desobrigá-la, ao menos parcialmente, destas funções.
Por si, desejava e praticava uma vida de penitente, passando as noites em oração. Jejuava com frequência, especialmente às sextas-feiras, usava cilício, e como insígnia real portava uma cora de espinhos.
Dedicava-se à contemplação, leitura religiosa, penitências; cuidava pessoalmente dos pobres que acorriam ao palácio, anotando o nome de cada um, sua condição particular, e o dia em que deveria ser dada a esmola. Amparava também os enfermos, os prisioneiros e os religiosos. A cada Semana Santa, lavava os pés de 12 mulheres pobres, providenciando para elas roupas, alimentos e dinheiro.
Pretendia consagrar-se à vida religiosa num convento. Mas sofreu pressões para o casamento, tanto pelas circunstâncias políticas de sucessão ao trono quanto por sua beleza, personalidade e alta formação. Recebeu propostas matrimoniais de Carlos VIII da França, Maximiliano da Áustria e de Ricardo III da Inglaterra, recusando veementemente a todos.
Aos 19 anos, conseguiu convencer o pai a permitir sua vida religiosa, como oferecimento a Deus pelas muitas vitórias recentes que o rei havia conquistado, em Arzila e Tânger; ele se convenceu da sua vocação, e Joana entrou no Mosteiro de Odivelas em 1471. Em 1475 mudou para o Convento dominicano de Jesus de Aveiro, na busca de uma regra com disciplina mais austera.
Porém nunca chegou a professar os votos definitivos na vida religiosa, tanto por causa de questões de saúde quanto pelo fato de que permanecia potencialmente como herdeira do trono, chegando a ter que voltar à corte várias vezes. Ainda assim seguia com rigor louvável as regras conventuais e se dedicava aos serviços mais humildes, como verdadeira monja, despojando-se de tudo.
Faleceu em 12 de maio de 1490, amada em vida pelos portugueses por sua santidade, e venerada depois da morte pelos milagres que a sua intercessão obtinha. É padroeira da cidade de Aveiro.