En el Perú se descubre su sexo. Es en el Cuzco donde, tras matar a un espadachín llamado "nuevo Cid" y estando herida de muerte, se confiesa -esta vez parece que en serio y da a conocer su sexo al confesor. Pero sale con vida y tras cuatro meses de convalecencia parte para Guamanga ayudada por varios "vizcaínos". Como habrá podido observarse, en este sinnúmero de aventuras, Erauso siempre halla recurso en la "mafia" vasca: "crece más el empeño y hállome al lado aquel vizcaíno mi amigo y otros paisanos con él". Y, también en Guamanga, le saca de un nuevo aprieto otro paisano, Baustista de Arteaga, secretario del obispo de Guamanga. Ante el obispo hace Catalina su primera confesión pública de pertenecer al sexo femenino y éste, interesado por el caso, hace reconocerla por matronas, "que me miraron y se satisfacieron" y le declararon además virgen.
Inducida por el obispo, y, tal vez -ella no lo dice-, cansada de tanta aventura, viste el hábito de monja e ingresa en el convento de Santa Clara ante la presencia de miles de curiosos que abarrotaron el templo y los alrededores. A partir de esta confesión pública que pronto se conoció en Europa e Indias, el caso de la Monja Alférez se hace célebre en todo el mundo. Muerto su protector en 1620, el arzobispo de Lima manda llamarla. Va a Lima "en una litera, acompañada de 6 clérigos, 4 religiosos y 6 hombres de espada". En Lima sale a recibirle un gentío inmenso e ingresa en el convento de la Santísima Trinidad donde permanece 2 años y 5 meses. Decide entonces volver a su tierra.