Tarihi kaynaklarda kendisi ile ilgili pek fazla bilgi olmayan İsmihan Kaya Sultan, 1633 yılında IV. Murad'ın kızı olarak İstanbul'da dünyaya gelir. Babası öldükten sonra amcası Sultan İbrahim'in haremine alınarak büyütülür. 1644'te amcasının isteği ile vezir Melek Ahmed Paşa'yla evlendirilir. Evliya Çelebi Melek Ahmed Paşa Özi valisi iken İsmihan Sultan ile arasındaki mektuplaşmaya bizzat şahit olduğunu seyahatnamesi'nde belirtmiştir. Günümüzde Kaya Sultan'a ait birkaç eşya Topkapı Sarayı'nda muhafaza edilmektedir. Uzun süre çocuğu olmayan Kaya Sultan, 1659'da bir kız çocuğu dünyaya getirir. Lakin kendisi doğumdan kısa süre sonra vefat eder. Mezarı Ayasofya'daki Sultan İbrahim Türbesindedir.