Depois da morte na
Batalha de Alcácer-Quibir do Rei de Portugal,
D. Sebastião e da impossibilidade do Cardeal-Rei
D. Henrique gerar herdeiros,
D. Catarina torna-se numa das candidatas ao trono de Portugal, em virtude de ser neta por varonia do Rei D. Manuel I. Os outros candidatos eram
D. António, Prior do Crato e
Filipe II de Espanha, acabando por ser este último a obter o trono por força militar, invadindo Portugal. No entanto, com base nas legitimidade das pretensões da Infanta D. Catarina, o seu neto
D. João II, Duque de Bragança tornar-se-á Rei de Portugal, em
1640 como
D. João IV.