A partir del año de 1473, Santa Catalina llevó, sin interrupción, una vida espiritual muy intensa sin mengua de una infatigable actividad en favor de los enfermos y los desamparados, no sólo en el hospital sino en toda Génova. Fue un ejemplo de la universalidad cristiana, considerada como una «contradicción» por aquéllos que no la entienden: estaba en completo «desprendimiento del mundo», pero era «práctica» en su actividad tan eficaz; se preocupaba por el alma y cuidaba el cuerpo; practicaba las austeridades físicas que modificaba o suspendía a la menor indicación de una autoridad cualquiera, ya fuese eclesiástica médica o social; vivía en estrecha unión con Dios y estaba alerta respecto a este mundo y al tierno afecto por los hombres. La vida de Santa Catalina ha sido tomada como letra para la investigación intensa del elemento místico en la religión. Y, en medio de todo esto, llevaba las cuentas del hospital, sin que le sobrara o faltara un céntimo, y se preocupaba tanto por la justa disposición de la propiedad, que hizo cuatro testamentos y a todos les agregó varias cláusulas. Durante algunos años, Catalina tuvo quebrantada la salud y se vio obligada a suspender no sólo los ayunos extraordinarios que ella se imponía, sino también algunos de los que mandaba la Iglesia. A la larga, por el año de 1507, las enfermedades la vencieron por completo. Rápidamente empeoró su estado y, durante los últimos meses de su vida, sufrió de manera indescriptible. Entre los médicos que la atendieron, figuraba el doctor Juan Bautista Boerio, que había sido el médico de cabecera del rey Enrique VII de Inglaterra; pero ni él ni ninguno de los otros pudieron diagnosticar el mal que consumía a la santa. A fin de cuentas, los galenos llegaron a la conclusión de que debía tratarse «de algo sobrenatural y divino», porque la paciente no presentaba ninguno de los síntomas patológicos que pudieran reconocerse. El 13 de septiembre de 1510, tenía una fiebre altísima y deliraba; el 15 en la madrugada, «aquella alma bendita entregó su último suspiro en medio de gran paz y tranquilidad y voló hacia su 'tierno y anhelado amor'». Fue beatificada en 1737, y el Papa Benedicto XIV inscribió su nombre en el Martirologio Romano con el título de santa. Santa Catalina dejó dos obras escritas, un tratado sobre el Purgatorio y un Diálogo entre el alma y el cuerpo; el Santo Oficio declaró que esas dos obras bastaban para probar su santidad. Figuran entre los documentos más importantes del misticismo, pero Alban Butler dice de ellas, con toda razón «que no están escritas para los lectores comunes y corrientes».