Po zakończeniu umowy Catherine i Reginald Hamlin pozostali w Etiopii, najpierw w szpitalu Princess Tsahai Memorial, a od 1974 r. w założonym przez nich Addis Abeba Fistula Hospital, poświęconym leczeniu wad wrodzonych u kobiet. Te połączenia między pochwą a pęcherzem moczowym lub jelitem z powodu komplikacji porodowych lub poronień, które powodują niekontrolowane wydalanie moczu lub ekskrementów z pochwy, często mają poważne konsekwencje społeczne dla dotkniętych kobiet, ponieważ w większości są porzucone przez swoich partnerów i wykluczone z społeczności.
Catherine i Reginald Hamlin opracowali technikę chirurgiczną, która prowadzi do całkowitego wyzdrowienia u około 93 procent pacjentów i leczyła ponad 45 000 kobiet w ciągu ponad czterech dekad. Po śmierci męża w sierpniu 1993 r. Catherine Hamlin przejęła zarządzanie Addis Abeba Fistula Hospital.
Nagrody Catherine Hamlin została wprowadzona do Zakonu Australii w 1995 r. Jako Companion, zdobywając najwyższe wyróżnienie w swoim kraju. University of Sydney (2005) i University of Dundee (2006) przyznały jej doktorat honoris causa. Została wybrana Honorary Fellow przez American College of Surgeons (2003) i Royal College of Surgeons w Edynburgu (2005). W 2009 roku Catherine Hamlin otrzymała nagrodę Right Livelihood Award.