Catherine de Seynes est née à Paris le 16 Novembre 1930. De son vrai nom Catherine Margareta Ebba Mathilde de Seynes de Maysonade de Larlenque, elle est issue d'un milieu bourgeois protestant. Sa mère qu'elle perd à l'âge de 11 ans est passionnée de théâtre, passion qu'elle va transmettre à sa fille.
Après des études secondaires au Chambon sur Lignon, elle va se lancer dans le théâtre contre l'avis de son père, pasteur au Chambon. Après des premières approches comme élève comédienne, elle entre à l'école de théâtre de la rue Blanche, à Paris. Jean Dasté lui donne sa chance et en 1953, elle intègre la Comédie de Saint-Etienne, dirigée par Dasté. Elle rencontre alors le peintre Jean Bazaine, grand ami de Dasté et l'épouse. Jean Bazaine est un peintre abstrait lié au mouvement culturel des années 30. Catherine de Seynes revient ensuite à Paris où elle rentre au Studio des Champs Élysées, Catherine de Seynes joue de 1953 à 1966 des pièces du répertoire. En 1953, « le Mariage forcé », mis en scène par René Lesage, puis toujours avec Lesage, « A chacun
sa vérité »de Luigi Pirandello. Elle est mise en scène par Jean Dasté dans « les Femmes Savantes ».
Dasté la retrouve en 1954, pour « l'Annonce faite à Marie » de Paul Claudel. Cette même année elle retravaille avec René Lesage qui met en scène « On ne badine pas avec l'amour » d'Alfred de Musset. Puis en 1955, ce sera « la Cagnotte » d'Eugène Labiche.
En 1956, elle participe à « l'Avare », mis en scène à Avignon par Jean Vilar.
En 1957, Maurice Jacquemont, la fait jouer dans « la Maison de Bernardo Alba » de Garcia Lorca. On la voit à l'œuvre en 1960 dans « Hamlet », mis en scène par Jacquemont. La même année, elle joue dans « la Petite Catherine de Heilbronn, de Henri Von Kleist, mis en scène par Bernard Jenny.
En 1966, c'est au tour de Jean Deschamps, de la mettre en scène dans « les Caprices de Marianne ». Jean Rosner l'intègre en 1967, dans « le Dernier adieu d'Armstrong » de John Arden.
C'est ensuite Alain Paris qui la met en scène en 1998 dans « Madame de Tourvel » d'après Choderlos de Laclos. Voici donc quelques-uns de ses grands rendez-vous théâtraux, mais on la retrouve aussi au cinéma.
Au côté de son amie Delphine Seyrig en 1963, dans « Muriel ou le temps d'un retour », d'Alain Resnais, qui la refait jouer dans « la Guerre est finie », en 1966.
Elle est au côté de Michel Lonsdale dans « la Poule » de Luc Béraud en 1971.
En 1985, elle est à l'affiche « d'Amorosa » de Mai Zetterling. Jean Delannoy la fait jouer en
1989, dans « la Passion de Bernadette », avec Emmanuelle Riva.
Elle est ensuite dans la distribution de « l'Égaré d'Amérique » de Gabriel Auer, avec Thom Hoffman. C'est au tour de Roger Kahane de la faire jouer en 1998 dans « Je suis vivante et je vous aime », avec Agnès Soral.
Plus récemment, en 2010, on la découvre dans « Omar m'a tué » de Roschdy Zen Bourrée de talents, cette comédienne d'origine suédoise par sa mère, traduit en 1989, Cinéma d'avant-garde de Peter Weiss. En 1994, Gallimard lui propose de traduire Cris et Chuchotements d'Ingmar Bergman.
Elle décède en 2012, à Bénodet, dans le Finistère, France où elle se reposait après un accident vasculaire cérébral. Elle était âgée de 82 ans.