Bel héritage que sa double culture : née le 13 avril 1519, florentine par son père, Laurent, duc d'Urbino, française par sa mère, Madeleine de La Tour d'Auvergne, comtesse de Boulogne alliée à la famille royale des Bourbon-Vendôme. Catherine, orpheline très tôt, est élevée à Rome dans l'entourage des papes, dont deux sont des Médicis. Puis Clément VII (1523-1534), qui est également son tuteur, la renvoie à Florence.

Ses premières années semblent paisibles, entourées de luxe et de beauté - Rome est une ville somptueuse. Les temps heureux, du moins faciles, se terminent alors qu'elle revient dans sa ville natale, déchirée par la guerre civile entre sa famille et les adeptes du redoutable Jérôme Savonarole. En tant que descendante directe des Médicis, Catherine est donc, à l'âge de 8 ans, un enjeu pour les factions florentine, italiennes et même européennes.