Après une licence d’histoire, Catherine Verheyde intègre l’École nationale supérieure des Arts et Techniques du théâtre. Elle se forme auprès de Gérald Karlikow, Jennifer Tipton et Richard Nelson. Elle travaille ensuite avec Philippe Labonne, Jean-Christian Grinevald… Elle rencontre Jacques Osinski en 1994. Leur première collaboration sera La Faim de Knut Hamsun. Par la suite, Catherine Verheyde travaille auprès des metteurs en scène Marc Paquien, Benoît Bradel, Geneviève Rosset, Christine Montalbetti… et des chorégraphes Laura Scozzi, Dominique Dupuy, Clara Gibson-Maxwell, Philippe Ducou. Elle réalise des éclairages de concerts à l’IRCAM et au Théâtre des Bouffes du Nord ainsi que pour des musées. Elle travaille à l’étranger et collabore avec de nombreuses institutions d’opéra.

Au sein du Balcon : Catherine Verheyde a éclaire les productions de Samstag aus Licht (Cité de la Musique, 2019) et Dienstag aus Licht (Philharmonie de Paris, 2020), opéras de Karlheinz Stockhausen.