Замужем она была всего раз – за светским фотографом Playboy Дэвидом Бейли. Свадьба у пары была необычной для тех времен: Катрин облачилась в черное платье и фату, а жених и вовсе появился на церемонии в светлом свитере. Так Катрин и Дэвид уже заявляли миру о том, что они "другие". Союз оказался скоротечным, а после Денев и вовсе негативно отзывалась об институте брака: «В нем нет смысла. Я ощущала себя бесполезной». Но как бы ни закончился их роман, есть в этой паре одно качество, которое заставляет нас безусловно восхищаться ими по сей день, – чувство стиля.
Влюбленных познакомил Роман Полански на съемках картины «Отвращение» в 1965 году, где Катрин сыграла главную роль: «Тебе понравится эта французская девочка, с которой я делаю фильм», – сказал режиссер Бейли. Впрочем, Денев не сразу поразила Дэвида, последний заявил, что она слишком низкорослая для него.
Позже Полански уговорил актрису позировать для Бейли в Playboy, и пара сразу же нашла общий язык. В августе 1965 года состоялась свадьба.
Фотограф описывал свой брак с Денев всегда так: «Это как будто водить Maserati, хотя вы привыкли к Ford». Да и всегда, когда разговор заходит о Катрин, Дэвид нежно отзывается о том периоде своей жизни и рассказывает, что, несмотря на свою холодность, в жизни актриса ведет себя совершенно иначе и имеет отличное чувство юмора. «Она любит грязные шутки, а я ее. Мы до сих пор дружим».
Катрин всегда предпочитала короткие элегантные платья, мини-юбки, гольфы и строгие туфли. Поверх - либо классический тренч, либо шуба. Отдельно стоит отметить аксессуары – это платки, шапки, банты, лаконичные украшения – и прически, которые актриса меняла как можно чаще.
Дэвида Бейли можно было заметить в костюмах, рубашках, ярких туфлях и свитерах пастельных тонов.
Кроме этого, во время отношений с Денев Бейли сделал, пожалуй, лучшие её снимки, которые также отлично передают превосходный вкус актрисы.