A differenza del marito Gregorio, Cecilia aveva un carattere profondamente buono e mite, che la portava a dare tutta se stessa ai figli. Dal terzogenito Antonio ricevette solo amarezze e dolori, a causa delle sue continue malefatte, ed anche gli altri maschi, Diego e Giambattista, non furono da meno. Anche per questo era quasi ovvio che avesse riversato tutto il proprio amore verso il primogenito Francesco, che, oltre a soffrire di un male terribile come l'epilessia, era timorato e sensibile. Lo scienziato da parte sua, che non aveva buoni rapporti né con il padre scorbutico né con i fratelli scapestrati, rimase sempre legato alla madre da un profondo affetto.
Avendo una famiglia divisa tra Firenze - dove risiedevano il marito ed il primogenito Francesco - ed Arezzo - dove abitavano invece gli altri figli Giambattista e Diego, oltre a tutte le figlie monache -, Cecilia era costretta a fare la spola tra le due città. Dal Libro di Ricordi di Francesco sappiamo che nel 1659 si trovava ad Arezzo, perché il naturalista scriveva di essere ritornato in giugno nella città natale "a servir la madre". Solo nel gennaio 1664, a quanto risulta dal carteggio tra il marito e il figlio Giambattista, Cecilia ritornò a Firenze, accompagnata dalla nuora Anna Nardi, moglie di quest'ultimo. Si occupò di tutto Francesco, con una soluzione efficace ed economica: "Si è presa questa lettiga a mezzo, e si è fatto il patto di sei scudi e uno staio di biada costì, che al venire costì porti questa Sig.ra, al ritorno porti vostra madre e moglie. Potranno dunque giovedì mattina mettersi in viaggio e tornare. Tanto mi ha detto Francesco vostro fratello".
Nella sterminata corrispondenza di Francesco Redi compaiono solo due lettere alla madre, scritte entrambe da Pisa nel 1666 e nel 1667. Con la prima accompagnava "due panieri di cantucci di Pisa"; con la seconda "un piccolo cignale d'intorno a cento libbre" come pegno delle sue "convenienze filiali". La lettera terminava così: "Preghi Dio per me, e andando a San Firenze dica un'Avemaria per me all'altare di San Filippo Neri".
Francesco passava più tempo alla Corte del Granduca che a casa, ma chiaramente partecipava delle angosce familiari della madre che avevano effetti devastanti sulla sua salute. Il 5 febbraio 1666, trovandosi ancora a Pisa, aveva scritto al fratello Giambattista: "Io sento qui che la S.ra madre continua con la sua febbre, e di più sento che vive in continue inquietudini. Per amor di Dio, gli legga questa mia lettera, e gli dica in mio nome, che questa non è la strada di guarire, anzi che è la strada certa e sicura di stare un pezzo nel letto". Consigliava, da medico ma anche sincero credente, di rimettersi alla volontà di Dio: "Bisogna in questo mondo accomodarsi alla sua volontà; bisogna fare della necessità virtù; ed il vero modo di recuperare la sanità è lo accomodarsi alla volontà di Dio con quiete di animo e con rassegnazione in lui".
Nel corso del settembre 1671 il padre Gregorio era stato malato a lungo. E la stessa madre sembrava "il ritratto dell'afflizione". Le cose erano precipitate con l'anno nuovo. Dall'inizio di febbraio Francesco si trovava a Pisa con la Corte, ma chiaramente era preoccupato per la famiglia a Firenze. Non a caso scrisse al padre il 23, il 24 e il 27 febbraio, anche se apparentemente solo per questioni riguardanti la famiglia Medici. Il 4 marzo scrisse addirittura due lettere. Nella prima diceva di essere "sbalordito" per le cattive notizie ricevute sulla malattia del fratello Diego e della madre. Anche se non voleva "disperare" e confidava nella "gioventù del S.r Diego e l'apparente sminuimento del male della Sig.ra madre", non trovava di meglio che raccomandarsi a Dio per "conservare l'una e l'altro". Scriveva: "Oggi di nuovo ho fatto pregare Iddio per le universali consolazioni alla Madre Badessa e le monache di S. Benedetto, e il P. Sfondrato ha fatto ancora orazione. Rivoltiamoci al Signore, e diciamogli: Dom
ine, fac nobis sicut tu scis". Nella seconda lettera al padre annunciava senz'altro che sarebbe arrivato a casa "lunedì mattina", anticipando di un giorno la partenza della Corte.
Forse arrivò a Firenze appena in tempo per cogliere l'ultimo respiro della madre adorata. Cecilia morì infatti un giorno imprecisato compreso tra il 4 e il 7-8 marzo, mentre il fratello Diego ebbe salva la vita. Il 9 Francesco parlava dell'evento con il fratello Giambattista già con cristiano distacco, invitandolo ad abbandonarsi come lui alla rassegnazione: "Possiamo dire che manus Domini tegit nos: e nel male del Signor Diego, e nella morte di nostra madre, che bisogna pigliarla dalla mano di Dio benedetto. Io non trovo altra quiete che nel conformarmi alla divina volontà". Ma non è senza significato che, nel proprio diario, egli fece menzione della morte della madre, il 25 maggio 1672, solo per annotare quanto aveva speso per elemosine e per farle dire alcune messe: 70 lire in tutto. Altre 10 lire vennero spese il 10 giugno.