23 октября 1533 года Екатерина официально въехала в Марсель, верхом на чалом жеребце с отделанной золотом сбруей. Перед ней шли шесть лошадей, пять — в алых с золотом попонах и с ними— серый жеребец в серебряной узде, которого вели пажи ее кузена Ипполито. Разодетая в золотые и серебряные шелка, Екатерина не разочаровала толпу своим видом. Отличная наездница, роскошно одетая, она произвела фурор. В ее свите, охранявшейся гвардейцами папы и короля, было двенадцать красоток — в том числе мавританка Мария и турчанки Агнесса и Маргарита. Все три были захвачены во время «вылазок против варваров, и народ восторгался зрелищем». Следом ехала карета, задрапированная черным бархатом, сопровождаемая двумя верховыми пажами. В приемной зале во временном дворце его святейшества их ждали Франциск со своими сыновьями — женихом Генрихом и его младшим братом Карлом. Екатерина сделала глубокий реверанс Клименту, встала на колени и поцеловала ступню его святейшества. Этот жест покорности понравился королю Франции, который поднял юную девушку на ноги, поцеловал ее и велел сыновьям сделать то же самое.

Екатерину тепло приветствовала королева Элеонора, после чего начался пышный банкет. Папа и Франциск вдвоем сидели за отдельным столом на возвышении. После обеда устроили концерт и другие развлечения. Оба двора проводили дни в ожидании свадьбы, развлекаясь каждый по-своему. В теплую погоду вельможи взяли за правило садиться в лодки, одолженные у рыбаков, устилать их парчой и выходить в море, устраивая пикники в укромных бухтах или на песчаных пляжах. По свидетельству хронистов, средиземноморский воздух способствовал тому, что придворные частенько забывали не только о хороших манерах, но и о морали, особенно когда король не видел.

Похоже было, что Екатерину не разочаровала внешность жениха, хотя молчаливый и неловкий принц не особенно располагал к себе. Но, поскольку отец заставлял его производить хорошее впечатление, юноша танцевал, сражался на турнире и участвовал в празднествах все последующие дни. Генрих был высоким для своего возраста и мускулистым, с карими глазами миндалевидной формы, прямым носом, темно-каштановыми волосами и чистым цветом лица. Несмотря на то что Пьер де Брантом, знаменитый придворный бытописатель, называл его «немножко смуглым», — в общем и целом, жених выглядел весьма неплохо. Екатерина же блистала очарованием юности, что с успехом восполняло недостаток красоты. Она понимала, что роскошная и безупречная одежда помогает создать выигрышное впечатление, равно как и ее живой ум, находчивость в беседе и изысканные манеры. Один историк описывает неизвестный портрет Екатерины примерно этого времени: «Лицо, по меньшей мере, соразмерное, с чертами, которые, хотя и сильно выдаются, но вполне правильны».

Подписание брачных контрактов состоялось 27 октября, и кардинал де Бурбон благословил молодоженов, которые затем направились в зал, убранный для празднеств. Климент вел Генриха за руку, а Монморанси, представлявший короля, вел Екатерину. Здесь жених поцеловал невесту перед всей честной компанией. Их объятие дало сигнал фанфарам, и начался шумный бал. После бала Генрих и Екатерина отправились в разные опочивальни. Религиозная церемония должна была состояться назавтра.

На следующее утро Франциск забрал невесту из опочивальни. Сам король больше походил на жениха, нежели чем на почтенного свекра. Он был разодет в белый атлас, затканный королевскими лилиями, и плащ из золотой парчи, украшенный жемчугом и драгоценными камнями. Екатерина облачилась в наряд герцогини из золотой парчи с фиолетовым корсажем, инкрустированным каменьями и отороченным горностаем. Ее волосы были уложены в сложную прическу, убраны драгоценностями, на голове красовалась золотая корона, врученная ей Франциском. В капелле при папском дворце отслужили свадебную мессу, где жених с невестой обменялись клятвами и кольцами. Теперь Екатерина стала настоящей герцогиней и вошла в королевский род Франции.

В ту ночь Климент дал свадебный пир, во время которого новая герцогиня Орлеанская сидела между мужем и его братом-дофином. После пира начался бал-маскарад. И Франциск, и Ипполито, в масках из тонкой материи, приняли горячее участие в бале. Ипполито, пожалуй, не так страдал от разбитого сердца, как его маленькая кузина. Примерно в полночь, когда новобрачные покинули зал, маскарад превратился в разнузданную оргию. Сюда была доставлена марсельская куртизанка, и чем дальше заходило веселье, тем меньше одежды на ней оставалось. Наконец она окунула свои груди в кубки с вином, стоявшие на длинных столах, и предложила самым пылким господам насладиться ими. Некоторые придворные дамы, не желая дать себя превзойти, последовали ее примеру, и, как писал наблюдатель, «это не послужило к их чести».

Тем временем Екатерина, которую вела королева Элеонора, в сопровождении почетной свиты из знатных женщин, проделала путь до свадебной опочивальни. Утверждали, что одна только кровать там стоила 60 тысяч экю. Вскоре после этого в комнату вошел Генрих. Новобрачных — обоим было по четырнадцать лет — с превеликими церемониями препроводили «почивать». Король и папа оба хотели удостовериться, что брак той ночью свершился, поэтому Франциск оставался в комнате новобрачных, пока не отметил с удовлетворением, что «оба проявили доблесть на поле брани». Климент ждал до утра, чтобы благословить герцогскую чету, и просиял от удовольствия, обнаружив Генриха и Екатерину еще в постели.

Прежде чем оба двора начали долгое возвращение домой, произошел ритуальный обмен подарками. Среди бесконечных врученных и полученных предметов был роскошный брюссельский гобелен, изображающий Тайную Вечерю, подаренный Клименту Франциском. В дополнение к хрустальному ларцу папа вручил королю оправленный в золото рог единорога (видимо, бивень носорога), призванный хранить его обладателя от яда. Ипполито получил в дар от короля Франции грозного льва в придачу к своему экзотическому зверинцу. Этого льва пират Барбаросса подарил Франциску за несколько месяцев до описываемых событий. На самом деле Ипполито стоило попросить рог единорога для себя, ибо вскоре после свадьбы Екатерины он умер, отравленный кузеном и заклятым врагом Алессандро Медичи. Самого же Алессандро убил в 1537 году его кузен Лоренцино, и герцогство во Флоренции передали, при поддержке императора, дальнему родичу Козимо, сыну известного кондотьера Джованни Медичи, известного как «Джованни delle bande nere». Екатерина презирала Козимо, считая его ничтожеством и марионеткой в руках императора. Надо ли говорить, что эти «итальянские страсти» не способствовали улучшению репутации Екатерины?

7 ноября Климент назначил новых кардиналов из числа французов. Одним из них был племянник Монморанси, Одэ де Шатильон, чье посвящение впоследствии причинило немало неудобств, ибо он примкнул к протестантам-реформаторам. Франциск не остался в долгу, наградив четверых помощников папы орденом Святого Михаила. Король и его свита распрощались с Климентом 13 ноября, но путешествие папы было отложено из-за сильных штормов. Екатерина, королева Элеонора и другие дамы оставались на месте, пока, спустя неделю, погода не прояснилась и папа не отправился в путь. Он прибыл в Рим в середине декабря. Перед тем как сесть на корабль, Климент, как говорят, шепнул племяннице: «Бойкая девица всегда сумеет забеременеть!» Теперь это было ее обязанностью — вынашивать детей, дабы союз между Францией и папой не подвергался сомнению.

К середине зимы Екатерина и придворные дамы присоединились к королю и двору в Бургундии, где Франциск немедленно огласил детали подписанного с Климентом договора. Перво-наперво, герцогство Урбино станет по праву принадлежать его сыну Генриху через женитьбу на Екатерине, а к июлю 1534 года он соберет армию для захвата Урбино, Милана и других итальянских территорий при поддержке папы.

Тем временем Екатерина проводила совсем немного времени с мужем и куда больше — с его сестрами, Маргаритой и Мадлен, вместе с которыми и проживала. Возвращаясь назад через всю Францию в Париж, где уже собрался странствующий двор ее свекра, Екатерина изо всех сил старалась понравиться новому окружению. Постепенно она стала своей в королевской семье и одержала верх над многими придворными снобами, хотя те и шептались, мол, лучше им сломать ноги, чем преклонить колени перед дочерью итальянского купчишки. А потом разразилась катастрофа.