Nel 1433 il marito riuscì a rientrare a Pesaro, per perdere definitivamente la signoria della città nel 1445; la separazione fra i coniugi fu allora definitiva.
Molto religiosa, chiese e infine ottenne, il 2 giugno 1447, l'autorizzazione pontificia a prendere i voti, malgrado fosse ancora vivente il marito, presso il monastero di Sant'Urbano a Foligno, nell'ordine di Santa Chiara, dove assunse il nome Suor Girolama. Per ordine del pontefice, si trasferì con altre monache prima al Monastero di Monteluce e infine al nuovo Monastero di Urbino, dove assunse fama di grande bontà.
Ricevette insegnamenti tramite corrispondenza da Leonardo Bruni, acquisendo alte capacità oratorie e letterarie sia in lingua latina che volgare. Per la prima volta fu perseguita la parità di genere, Leonardo Bruni infatti sostenne con lei (in una lettera scritta nel 1421, Opusculum de studiis et litteris[1]) che gli studi umanistici classici potessero essere seguiti da entrambi i sessi allo stesso modo. La loro corrispondenza latina è stata raccolta nel 1510 in De studiis et litteris ad Illustrem Baptistam dominum de Malastum Opusculum da Alexius Crossner (1510, ed. Lyptzk Thanner, custodita presso lanHerzog August Bibliothek, a Wolfenbüttel).[2]
Divenne nota per le missive e orazioni latine pronunciate in presenza dell'Imperatore Sigismondo, di molti cardinali e di Papa Martino V. Si applicò alla filosofia, scrivendo in latino il Libro della fragilità umana e il Libro della vera religione (cit. Libro Di Messer Giovanni Boccaccio Delle Donne Illustri). Scambiò inoltre numerose lettere con personalità di cultura dell'epoca.