Pendant que Charles cherchait les moyens de faire la paix avec les Princes Protestants, François Ier tâchait de profiter contre lui du mécontentement où était le Pape, au suivi du jugement que l'Empereur avait prononcé sur l'affaire du Duc de Ferrare. Dans cette vue, François Ier attentif à mettre Clément VII dans ses intérêts, fit proposer le mariage de Catherine de Médicis, nièce du Pape, avec Henri Duc d'Orléans, second fils du Roi de France : honneur auquel la maison de Médicis n'aurait jamais osé aspirer, si François Ier ne l'eût offert de son propre mouvement. Le Pape en fut touché, et moins l'affaire paraissait vraisemblable, plus il se sentait disposé à entrer dans les desseins de ce Prince contre l'Empereur. Charles ne fut pas content de cette alliance, il s'y serait même opposé formellement s'il en avait su les articles secrets. Ils portaient : Que le Pape donnerait en dot à sa nièce les villes de Pise et de Livourne, les droits de la maison de Médicis sur celles de Reggio, Parme et Plaisance, et qu'il joindrait ses armes à celles du Roi pour reconquérir le Duché de Milan qui serait cédé au Duc d'Orléans. Mais Catherine de Médicis n'ayant encore que treize ans, et le Duc d'Orléans quinze, ce mariage fut différé de quelque temps. Il se fit à Marseille en 1533, par le Pape qui conduisit lui-même sa nièce. 