Hun fikk flere embeter, det viktigste var som abbedissens sekretær. Hun utviklet en sterk lengsel etter å bli misjonær. I 1852 vendte kommunitetens skriftefar tilbake fra en reise i Egypt, og han brakte videre en anmodning fra Msgr. Guasco, apostolisk vikar av Kairo, som beklaget at han ikke hadde noen nonner for en kristen oppdragelse av de unge. Da bestemte søstrene i Ferentino seg for å åpne et hus i Kairo.
Den 25. august 1859 dro seks søstre fra Ferentino, blant dem Maria Katarina. I Roma mottok de den salige pave Pius IXs (1846-78) apostoliske velsignelse, og den 4. september 1859 seilte de fra Civitavecchia til Alexandria i Egypt. De dro via Malta, og der fikk de høre at Msgr. Guasco var død. Spørsmålet var om de skulle fortsette, og Maria Katarina forsikret da sine medsøstre: «Vi la ikke ut på denne reisen som et svar på ønskene fra en prelat, men som svar på et kall fra Gud». Den 11. september kom de til Alexandria, og den 14. september kom de til Kairo.
Den nye apostoliske vikaren ga dem en heller kjølig velkomst. Men de ble snart oppmuntret da en liten egyptisk jente ankom etter at en bemidlet mann betrodde søstrene henne for å oppdras katolsk. Snart kom studenter av alle språk og religioner til skolen. De fattigste fikk forrang. Søstrene lyktes i å åpne et hjem og en skole for jenter av alle hudfarger og religioner i Kairos forstad Clot-Bey.
Helt fra starten ble Maria Katarina nonnenes superior. Hun gjorde store anstrengelser for å utdanne de små jentene, og hun fremstilte Gud som en svært god Far de ikke skulle krenke med synd. Hun benyttet enhver anledning til å fortelle barna om Kristus, Jomfru Maria og deres verneengler. Hun viste den samme gode vilje overfor ikke-katolske studenter og respekterte deres tro, men hun lot aldri være å opplyse og veilede dem mot den sanne tro.
Etter anmodning fra to prester som arbeidet for å avskaffe slaveriet, grunnla hun St. Josefs Vintre, som hadde som formål å kjøpe og oppdra unge svarte slaver. Samtidig grunnla hun «De forlatte barns verk». Barna ble beveget av godheten til henne de kalte Mamma Bianca («Hvite mor»), og de ba om å bli opplært i troens sannheter så de kunne motta dåpen. Søstrene fant en amme til barna av god helse, og deretter plasserte de dem i familier hvor de kunne leve et liv i verdighet. Men de fleste av disse barna var døden nær og døde snart, etter at søstrene hadde fått dem døpt.
Antallet jenter steg stadig, så det ble nødvendig å få sendt flere søstre fra moderklosteret. Men kommuniteten i Ferentino nektet å hjelpe henne videre. Til stor sorg for sr. Maria Katarina, som på kapitlet i 1863 var valgt til abbedisse eller generalsuperior for misjonen, var det derfor nødvendig å skille ut søstrene i Kairo som en egen kongregasjon uavhengig av Ferentino. I 1866 grunnla Moder Maria Katarina den nye kongregasjonen, som opprinnelig ble kalt «Kongregasjonen av fransiskanske tertiarmisjonssøstre av Egypt». Den 5. juli 1868 ble den approbert av Den hellige Stol. I 1950 fikk den navnet Suore Francescane Missionarie del Cuore Immacolato di Maria dette d'Egitto, «Fransiskanske misjonssøstre av Marias uplettede hjerte» (Sororum Franciscanae Missionariae a corde Immaculatae Beatae Mariae Virginis - FCIM).
I 1882, mens det ble lagt planer for tre nye grunnleggelser, brøt det ut krig mellom England og Tyrkia. Den italienske konsulen kunne ikke garantere sikkerheten til søstrene i Kairo, så han ba dem om å forberede seg på å reise. Etter å ha plassert noen barn i vennligsinnede familier forlot grunnleggersken, søstrene og resten av jentene Kairo. Etter mange prøvelser kom de via Jerusalem, Marseille og Napoli til slutt til Roma.
Straks ting hadde roet seg i Egypt, sendte Maria Katarina tre av sine søstre til Kairo for å sjekke husets tilstand. Huset var uskadd og søstrenes retur ble organisert. De var knapt kommet før skolen var fylt av de gamle elevene. I 1885 gikk til slutt en av hennes gamle drømmer i oppfyllelse da hun kunne åpne et hus i Jerusalem.
Maria Katarina var spesielt hengiven til Josef, skytshelgen for en lykkelig død. Den 10. april 1887, påskeaften, var Moder Maria Katarina utslitt og måtte gå til sengs. Det var ikke noe håp om å komme seg, og hun døde den 6. mai 1887 i Kairo. Den 7. mai ble hun gravlagt. Hennes initiativ i Egypt bar frukter i Palestina og andre land med spredningen av hennes idealer og hennes kongregasjon. Den talte over 1.250 søstre i 1975.
Hennes saligkåringssak ble åpnet i 1944, og hun ble saligkåret den 14. april 1985 av pave Johannes Paul II. Hennes minnedag er dødsdagen 6. mai. Hun kalles også Maria Katarina av Kairo. Hennes urne befinner seg nå i Misjonssøstrenes kapell i Roma.