בת-מרים לא נישאה מעולם, אך הייתה אם לבת ובן: מהמשורר העברי הסובייטי שמעון הבונה (סמיון טריבוקוב), שנרצח על ידי המשטר הסטאליניסטי בשנת 1937, הייתה אם לפרופסור מרייסה בת-מרים כצנלסון, גנטיקאית; ומהסופר חיים הזז הייתה אם לנחום (זוזיק) איש הפלמ"ח, שנהרג בשנת 1948 בקרבות להגנת ירושלים במלחמת העצמאות (לזכרו יצא הספר "מכתבי תש"ח ושניים מציוריו של זוזיק (נחום הזז)", תל אביב: הקיבוץ המאוחד, תשל"ה-1975). לאחר נפילתו של זוזיק נהגה ללבוש בגדים שחורים בלבד.