Bona Sforza była niewątpliwie inteligentną osobą o szerokich horyzontach i jeszcze szerszych ambicjach. Nie zadbała jednak o zabezpieczenie materialne swoich córek Katarzyny i Anny. Pierwsza z nich - przy wsparciu brata - została jednak królową Szwecji, której nagrobek znajduje się w katedrze w Uppsali.

Katarzyna Jagiellonka była najmłodszą córką Bony i Zygmunta I Starego. Urodziła się 1 listopada 1526 r. w Krakowie i na tamtejszym zamku spędziła wiele lat swojego życia. Przebywanie na Wawelu niewątpliwie wykształciło w niej wrażliwość na sztukę renesansu, tak chętnie propagowaną w późniejszym okresie w Szwecji. Niewiele wiemy jednak na temat wykształcenia księżniczki. Prawdopodobnie nie należało ono do gruntownych; wydaje się, że uczyła się przede wszystkim języków, tj. łaciny i włoskiego. Sporo czasu spędzała w towarzystwie swoich starszych sióstr - Zofii (ur. 1522, późniejszej żony Henryka II, księcia brunszwickiego) i Anny (ur. 1523, późniejszej królowej Polski i żony Stefana Batorego), z którymi utrzymywała dobre relacje także w wieku dorosłym.

Życie Katarzyny, Anny i Zofii skomplikowało się po śmierci Zygmunta Starego (zm. 1548), gdy Bona przeniosła się z nimi na Mazowsze. Niedługo potem - na początku 1556 r. - Zofia wyszła za mąż i opuściła rodzinne gniazdo, pozostawiając siostry w kraju. W tym samym roku królowa matka opuściła Polskę, przenosząc się do Bari. Pozostawiła wówczas obie córki na utrzymaniu ich brata, późniejszego króla Zygmunta II Augusta, lecz nie zapewniła im zabezpieczenia finansowego. Bona nie zadbała również o wydanie Katarzyny i Anny za mąż. Choć pojawiali się kandydaci to nie zyskiwali oni akceptacji albo matki albo brata królewien. Przykładowo o rękę najmłodszej księżniczki starał się Albrecht Hohenzollern, lecz Zygmunt August obawiał się, że pruski książę mógłby porozumieć się z królewską opozycją i zagrozić jego panowaniu. Także propozycja wyjścia za mąż za arcyksięcia Ferdynanda Habsburga zakończyła się niepowodzeniem.

W 1560 r. na dworze Zygmunta Augusta pojawili się moskiewscy przedstawiciele. Celem ich wizyty było wynegocjowanie warunków małżeństwa jednej z księżniczek z carem Iwanem IV Groźnym, a dzięki temu także ułożenie stosunków dyplomatycznych między dwoma krajami oraz uzyskanie dostępu do części Inflant. Carowi zależało na „związanie się krwią” z Jagiellonami, co miało zwiększyć jego prestiż w Europie; w zamian gwarantował zawarcie pokoju wieczystego z Litwą. Czas misji moskiewskich posłów nie był przypadkowy - trwała I wojna północna, a więc walki o dominację nad Bałtykiem. Już wtedy Iwan IV Groźny zdawał sobie sprawę, że choć odnosił sukcesy w Inflantach to nie zdobędzie ich sam w całości. W tym samym czasie na duńskim tronie zasiadł Fryderyk II, a na szwedzkim Eryk XIV, którzy również wykazywali zainteresowanie Inflantami. Na tym etapie wojny, jedynym sposobem na uzyskanie dostępu do części spornego terytorium było więc poślubienie polskiej księżniczki. Gdy moskiewscy posłowie przybyli do Wilna, by negocjować warunki sojuszu, wskazali też odpowiednią ich zdaniem kandydatkę na żonę cara - Katarzynę. Zygmunt August nie popierał propozycji cara, lecz zwlekał z ostateczną odpowiedzią, tłumacząc się m.in. różnicami religijnymi. Przedłużające się rozmowy zostały odebrane przez wysłanników Iwana IV za odmowę.

W kolejnym roku na polskim dworze pojawiło się kolejne poselstwo, tym razem Jana Wazy, brata szwedzkiego monarchy Eryka XIV. Narastający konflikt między Erykiem a Janem skłonił tego drugiego do poszukiwania sojusznika po drugiej stronie Bałtyku; sojusz miał wzmocnić pozycję Jana i umożliwić mu przeciwstawienie się bratu. Zygmunt August zaś liczył, że dzięki szwagrowi z dynastii Wazów powstrzyma szwedzkie próby zajęcia Inflant. Wyraził więc zgodę na zamążpójście siostry. Latem 1562 r. w Gdańsku zjawił się Jan Waza, który wkrótce przejechał do Wilna. W związku ze zbliżającą się zimą i koniecznością powrotu do siedziby Jana - Åbo (ob. Turku) - zdecydowano się na przyspieszenie uroczystości zaślubin, które zorganizowano 4 października. Wkrótce potem Katarzyna w towarzystwie męża, a także kilkudziesięciu osób i bogatego wyposażenia, wyruszyła w podróż do Finlandii.

Narastający konflikt z Erykiem XIV, doprowadził do uwięzienia Jana i Katarzyny w zamku Gripsholm. Do obalenia Eryka XIV doszło dopiero w 1569 r. Po objęciu tronu, Katarzyna Jagiellonka nie angażowała się aktywnie, niczym jej matka, w polityczne działania męża. Przez całe panowanie starała się utrzymywać dobre stosunki między Polską a Szwecją, zwłaszcza w okresie tarć na panowania Stefana Batorego i swojej siostry Anny. Miała niewątpliwy wpływ na wykształcenie u męża zainteresowania renesansem, zwłaszcza w architekturze.

Królowa zmarła 16 września 1583 r. w Sztokholmie i została pochowana w katedrze w Uppsali w tzw. Kaplicy Jagiellońskiej; znajduje się ona na wschodnim krańcu katedry i należy do najstarszych części kościoła. Nadworny rzeźbiarz, Willem Boy, wykonał nagrobek z marmuru, wapienia i alabastru. Na posadzce, po środku, umieszczono napis po łacinie „Katharina Regina Svecii” wraz z trzema koronami, stanowiącymi symbol Szwecji, oraz herbem Rzeczpospolitej. Nad nagrobkiem umieszczono przedstawienie Krakowa. Obok królowej został pochowany jej mąż, Jan III Waza, którego nagrobek został wykonany przez Wilhelma van den Blocke, na zlecenie syna pary królewskiej, króla Polski Zygmunta III Wazy.