О ней по сценарию Сергея Смирнова режиссер Виктор Лисакович в 1964 году снял документальный фильм «Катюша», которому была присуждена международная награда «Золотой голубь мира» и приз Международного кинофестиваля в Лейпциге. В 2008 году был снят документальный фильм «Катюша большая и маленькая», восстанавливающий события 1964 года, когда снимали первый документальный фильм о Дёминой (авторы фильма Ткачёв и Фирсова).