พระราชินีแคทเธอรีนทรงมีความเชื่อในลัทธิมนุษยนิยมเรอเนสซองซ์ เช่นเดียวกับชนชั้นเจ้านายและชนชั้นปกครองทั้งหลายในสมัยนั้นที่อำนาจขึ้นอยู่กับการการศึกษาร่ำเรียนพอๆ กับความสามารถทางการพิชัยสงคราม[143] และทรงได้รับแรงบันดาลใจจากพระเจ้าฟรองซัวส์ที่ 1 พระราชบิดาของพระสวามีผู้มักจะเชิญชวนศิลปินสำคัญๆ จากทั่วยุโรปมายังราชสำนักของพระองค์ และจากบรรพบุรุษในตระกูลเมดิชิผู้มีชื่อเสียงในการอุปถัมภ์ศิลปะของพระองค์เอง ในสมัยที่เต็มไปด้วยสงครามกลางเมืองและความลดถอยลงของความนิยมในสถาบันพระมหากษัตริย์ พระราชินีแคทเธอรีนก็ทรงนำความหรูหราทางด้านวัฒนธรรมกลับมาสู่ราชวงศ์ และยิ่งเมื่อทรงได้รับอำนาจในการควบคุมพระคลังพระองค์ก็ทรงเริ่มโครงการทางศิลปะต่างๆ ที่ยาวนานถึงกว่าสามสิบปี ระหว่างช่วงเวลานั้นพระองค์ทรงเป็นจุดศูนย์กลางของวัฒนธรรมยุคเรอเนสซองซ์ในฝรั่งเศสยุคปลายในทุกสาขา[144]

ในการสำรวจทรัพย์สินของโอเตลเดอลาแรน (Hôtel de la Reine) หลังจากพระราชินีแคทเธอรีนหลังจากที่สิ้นพระชนม์ไปแล้วก็พบว่าทรงเป็นนักสะสมที่เอาจริงเอาจัง งานศิลปะที่ทรงสะสมรวมทั้งพรมทอแขวนผนัง, แผนที่ที่วาดด้วยมือ, ประติมากรรม, ผ้าเนื้อดี, เฟอร์นิเจอร์ตะโกฝังงาช้าง, ชุดเครื่องถ้วยชาม, และเครื่องพอร์ซิเลนเลอโมจส์ (Limoges) [145] นอกจากนั้นก็มีภาพเหมือนอีกเป็นร้อยๆ ภาพที่เขียนในรัชสมัยของพระองค์ ภาพเขียนในงานสะสมของพระองค์หลายภาพเขียนโดยฌอง โคลเอท์ (Jean Clouet) และลูกชายฟรองซัวส์ โคลเอท์ (François Clouet) ฟรองซัวส์เขียนภาพพระราชโอรสธิดาของพระราชินีแคทเธอรีนทุกภาพและภาพข้าราชสำนักอีกหลายคน[146] หลังจากพระราชินีแคทเธอรีนสิ้นพระชนม์ลงคุณภาพของการเขียนภาพเหมือนในฝรั่งเศสก็เริ่มเสื่อมลง ในปีค.ศ. 1610 งานศิลปะที่อุปถัมภ์โดยราชวงศ์วาลัวส์สมัยหลังที่มารุ่งเรืองในสมัยของฟรองซัวส์ โคลเอท์ก็สิ้นสุดลง[147]

นอกไปจากศิลปะการเขียนภาพเหมือนแล้วเราก็ไม่ทราบอะไรมากเกี่ยวกับการเขียนของราชสำนักของพระราชินีแคทเธอรีนอื่นๆ อีก[148] ในช่วงยี่สิบปีสุดท้ายก็มีจิตรกรเพียงสองคนเท่านั้นที่พอจะเป็นที่รู้จัก: ฌอง คูซีน (ผู้ลูก) (Jean Cousin the Younger) (ราว ค.ศ. 1522–ราว ค.ศ. 1594) ซี่งมีผลงานเพียงไม่กี่ชิ้นที่หลงเหลืออยู่และอองตวน คารอน (Antoine Caron) (ราว ค.ศ. 1521– ค.ศ. 1599) ผู้กลายมาเป็นช่างเขียนประจำราชสำนักหลังจากทำงานเขียนที่พระราชวังฟงแตนโบลภายใต้ฟรันเชสโก ปรีมาติชโช (Francesco Primaticcio) . ลักษณะการเขียนแบบแมนเนอริสม์ของคารอนและความนิยมพิธีรีตองและการสังหารหมู่สะท้อนให้เห็นถึงบรรยากาศที่เต็มไปด้วยความยุ่งเหยิงทางจิตใจของราชสำนักฝรั่งเศสระหว่างสงครามศาสนาของฝรั่งเศส[149]

งานเขียนของคารอนหลายชิ้นเช่นภาพชุด “ชัยชนะของฤดู” (Triumph of Seasons) เป็นอุปมานิทัศน์ที่สะท้อนให้เห็นถึงพระราชพิธีฉลองต่างๆ ที่มีชื่อเสียงของราชสำนักของพระองค์ งานออกแบบพรมทอแขวนผนังวาลัวส์ (Valois Tapestries) แปดผืนเป็นการสร้างเพื่อแสดงภาพ “งานฉลอง” (fêtes), ปิคนิค และการละเล่นสงครามที่พระราชินีแคทเธอรีนทรงเป็นเจ้าภาพ พรมบรรยาเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นที่พระราชวังฟงแตนโบลในปี ค.ศ. 1564; ที่ Bayonne ในปี ค.ศ. 1565 ในโอกาสการพบกับราชสำนักสเปน; และที่วังทุยแลรีส์ (Tuileries Palace) ในปี ค.ศ. 1573 ในโอกาสที่ราชทูตโปแลนด์มาถวายพระมหามงกุฏแก่ดยุกแห่งอองชูพระราชโอรส[148] นักเขียนชีวประวัติเลินนี ฟรีดาเสนอความคิดที่ว่าพระองค์ทรงมีบทบาทสำคัญกว่าผู้ใดในการจัดงานฉลองต่างๆ ที่ต่อมากลายมาเป็นแบบแผนที่ทำตามโดยราชสำนักต่อๆ มาที่มามีชื่อเสียง[150]

การดนตรีเป็นสิ่งหนึ่งที่ทำให้เห็นความมีพรสวรรค์ในทางสร้างสรรค์ของพระองค์ ที่มักจะอุทิศให้แก่อุดมการณ์ของความสงบในราชอาณาจักรโดยใช้หัวเรื่องจากปรัมปราวิทยา เพื่อที่จะสร้างสรรค์นาฏกรรม, ดนตรี และฉากที่น่าประทับใจพระองค์ก็ทรงจ้างศิลปินและสถาปนิกผู้มีชื่อเสียงในสมัยนั้นให้เป็นผู้สร้าง นักประวัติศาสตร์ฟรานซ์ เยทส์ขนานพระนามว่าเป็น “ศิลปินผู้สร้างสรรค์อันยิ่งใหญ่ของงานฉลอง”[151] พระราชินีแคทเธอรีนทรงนำวิธีใหม่ในการจัดงานฉลองเข้ามาแทนวิธีที่ใช้กันมาก่อน เช่นทรงเน้นการเต้นรำให้เป็นจุดสุดยอดของงานเอนเตอร์เทนเม้นท์ชิ้นต่างๆ “Ballets de cour” ซึ่งเป็นบัลเลต์ใหม่ก็เป็นบัลเลต์ที่เกิดขึ้นในยุคนี้[152] “บัลเลต์คอมมิค เด ลา แรน” (Ballet Comique de la Reine) ที่สร้างในรัชสมัยของพระองค์ในปี ค.ศ. 1581 ถือกันโดยนักวิชาการว่าเป็นบัลเลต์ที่แท้จริงบัลเลต์แรก[153]

สิ่งที่พระราชินีแคทเธอรีนทรงสนพระทัยมากที่สุดทางด้านศิลปะคือสถาปัตยกรรม ฌอง-ปิแอร์ บาเลบอนนักประวัติศาสตร์ศิลปะชาวฝรั่งเศสกล่าวว่า “ความที่ทรงสืบเชื้อสายมาจากตระกูลเมดิชิ พระองค์ทรงมีความต้องการอย่างรุนแรงในการสร้างและทิ้งความสำเร็จของสิ่งที่ทรงก่อสร้างไว้ให้ลูกหลานหลังจากที่สิ้นพระชนม์ไปแล้ว”[154] หลังจากที่พระสวามีพระเจ้าอองรีที่ 2 เสด็จสวรรคตพระราชินีแคทเธอรีนก็ทรงพยายามสร้างอนุสรณ์เพื่อเป็นที่ระลึกสำหรับพระองค์และเพิ่มความยิ่งใหญ่ให้แก่ราชวงศ์วาลัวส์โดยการริเริ่มโครงการสร้างสิ่งก่อสร้างใหญ่โตมโหฬารหลายโครงการ[155] ที่รวมทั้งงานที่วังที่ Montceaux-en-Brie, Saint-Maur-des-Fossés, และวังเชอนงโซ พระองค์ทรงสร้างพระราชวังใหม่สองแห่งในปารีส: Tuileries และ โอเตลเดอลาแรน (Hôtel de la Reine) ในโครงการเหล่านี้พระองค์ทรงทำงานอย่างใกล้ชิดกับสถาปนิกตลอดโครงการ[156]

พระราชินีแคทเธอรีนทรงสั่งให้แกะตราแห่งความรักและความโทมนัสบนหินในสิ่งก่อสร้างต่างๆ ของพระองค์[157] กวีสรรเสริญว่าทรงเป็นอาร์เทมิเซียองค์ใหม่ตามอาร์เทมิเซียที่ 2 แห่งคาเรีย (Artemisia II of Caria) ผู้ที่เป็นผู้สร้างมอโซเลียมแห่งมอสโซลลอส (Mausoleum of Maussollos) ที่ฮาลิคาร์นาสซัส (Halicarnassus) เพื่อเป็นที่บรรจุพระศพของพระสวามี[158] งานที่เป็นหัวใจของงานก่อสร้างทั้งหมดคืองานการสร้างชาเปลใหม่สำหรับเป็นที่บรรจุพระบรมศพของพระสวามีภายในมหาวิหารแซงต์เดอนีส์ ที่ออกแบบโดยฟรันเชสโก ปรีมาติชโช (Francesco Primaticcio) โดยมีแยร์แมง ปิลอน (Germain Pilon) เป็นประติมากร นักประวัติศาสตร์ศิลปะ อองรี แซร์แนร์บรรยายอนุสาวรีย์นี้ว่าเป็น “อนุสาวรีย์หลวงสุดท้ายที่เลิศลอยที่สุดในยุคเรอเนสซองซ์”[159] พระราชินีแคทเธอรีนทรงจ้างให้แยร์แมงแกะสลักแจกันสำหรับบรรจุหัวใจของพระสวามีด้วย บนฐานเป็นโคลงที่เขียนโดยรอนซาร์ดที่บอกให้ผู้อ่านไม่ต้องฉงนใจว่าทำไมแจกันที่เล็กเช่นนั้นสามารถบรรจุหัวใจอันยิ่งใหญ่ได้ เพราะหัวใจอันแท้จริงของพระเจ้าอองรีอยู่ภายในพระอุระของพระราชินีแคทเธอรีน[160]

แม้ว่าพระราชินีแคทเธอรีนจะทรงใช้เงินจำนวนมหาศาลในด้านศิลปะ[161] แต่งานเกือบทั้งหมดก็เกือบจะไม่มีงานใดที่เป็นงานที่ทิ้งร่องรอยเป็นอนุสรณ์อย่างถาวร[162] การสิ้นสุดของราชวงศ์วาลัวส์ไม่นานหลังจากที่สิ้นพระชนม์ทำให้สถานะการณ์ต้องเปลี่ยนแปลง งานศิลปะที่ทรงสะสมก็กระจัดกระจายไป พระราชวังถูกขายและโครงการก่อสร้างต่างๆ ที่ทรงริเริ่มไว้ก็ไม่เสร็จและต่อมาถูกทำลาย