Diplômée des conservatoires  de Saint-Etienne et de Lyon (premiers prix de piano, culture musicale, musique de chambre), Catherine Séon est également titulaire du diplôme d’Etat de professeur de formation musicale et d'une maîtrise d’allemand consacrée à la liberté des femmes chez Mozart. Elle étudie le chant avec Evelyne Brunner  à Lyon puis Gabriela Ravazzi en Italie et gagne en 2010 le deuxième prix du Concours International d’Opérette de Marseille.

Elle se produit en tant qu'artiste des choeurs sur de prestigieuses scènes lyriques (Lyon,Opéra comique, Edimbourg, Aix en Provence, Bunkamura de Tokyo) sous la baguette  de chefs d’orchestre tels  Kazushi Ono et Daniele Rustioni. En soliste on peut l'entendre dans divers festivals (Estivales de la Bâtie, Musicales en Soyons, Festival Berlioz, festival de Benguerir au Maroc…). A ce titre, elle est une interprète remarquée de Carmen (Musicales en Tricastin) sous la baguette de la jeune chef Karine Locatelli en 2011. En 2013 et 2014, l’Opéra National de Lyon l’engage pour être Lady Thiang dans The King and I de Rodgers mis en scène par Jean Lacornerie au théâtre de La Croix Rousse. Par ailleurs, l’opéra de Saint Etienne la sollicite notamment pour les rôles de Leoena (La Belle Hélène d’Offenbach) en 2007, de Giovanna (Rigoletto de Verdi) en 2010,  de Louise (La Vie Parisienne d’Offenbach) en 2017 et de la Babylonienne (Hérodiade de Massenet) en 2018.
Dans le domaine de l’oratorio, elle collabore avec de nombreux ensembles : le choeur Symphonia (dir. Yannick Berne), la Cappella Forensis (dir. François Bernard), la Primatiale Saint Jean de Lyon (dir. Jean François Duchamp) accompagnée par le pianiste François-René Duchâble, l’Ensemble Vocal de Lyon (dir. Guy Cornut), la Schola Witkowski (dir. Jacques Berthelon). Elle interprète également le Requiem de Verdi avec l’orchestre de l’INSA et le Cantrel de Lyon dirigés par H. Peraldo à la basilique de Fourvière en 2018.

Par ailleurs, Catherine Séon a une activité croissante de médiatrice culturelle : elle intervient auprès des enfants en milieu scolaire (en ZEP ou en milieu rural), à l’hôpital, en EHPAD et en milieu carcéral pour faire chanter tous ces publics et les sensibiliser à l’opéra, que ce soit dans des séances de travail collectif ou de spectacles participatifs.

Elle est également professeur de technique vocale à la maitrise de l'opéra national de Lyon depuis la rentrée 2019.