public class Category
    {
        public int Id { get; set; }//личный идентификатор
        public int ParentCategoryId { get; set; }//идентификатор родительской категории
        public List<Classes.Category> ChildCategories { get; set; }//контейнер для дочерних категорий

        public Category()
        {

        }
    }

List<Category> categorylist //содержит 10-20 объектов

foreach(Classes.Category cat in categories)
            this.RepositionItem(categories, cat);

    void RepositionItem(List<Classes.Category> categorylist, Classes.Category category)
    {
        //проходим по списку всех категорий
        for (int i = 0; i < categorylist.Count; i ++ )//foreach приводит к ошибке, в момент удаления элемента из списка
        {
            //если нашли родительскую категорию
            if (category.ParentCategoryId == categorylist[i].Id)
            {
                if (categorylist[i].ChildCategories == null)
                    categorylist[i].ChildCategories = new List<Classes.Category>();

                categorylist[i].ChildCategories.Add(category);
                //categorylist.Remove(category);
                //i--;
            }
            //если в верхнем уровне не нашлось родительской категории
            //возможно она есть в дочернем списке подкатегорий
            else
                if (categorylist[i].ChildCategories != null)
                    RepositionItem(categorylist[i].ChildCategories, category);
        }
    }