Catherine donna naissance à son seul enfant - une fille, Mary Seymour - le 30 août 1548, mais Catherine ne mourut que six jours plus tard, le 5 septembre 1548, au château de Sudeley dans le Gloucestershire, de ce que l'on croit être de la fièvre puerpérale ou de la septicémie puerpérale, aussi appelée fièvre de l'enfant.
Elle a donné naissance à leur fille, Marie, au château de Sudeley, le 30 août 1548, mais elle ne se rétablissa pas de la naissance et mourut peu après le 5 septembre 1548.