Liksom sin mor skal Katarina ha mottatt himmelske åpenbaringer. Den siste tiden i Vadstena var Katarina svært syk. Hun avled ifølge Vadstena klosters minnebok den 24. mars 1381. Tre biskoper forrettet i hennes begravelse, og mange overnaturlige tegn ble bevitnet ved hennes grav. Pave Innocens VIII tillot i 1484 Katarinas kult for Sverige. Den høytidlige skrinleggningen, som svarte til dagens saligforklaring, eide rom i Vadstena den 1. august 1489. Hun feires den 24. mars i den romersk-katolske kirke, og den 2. august i Sverige.