1619年12月23日，约翰·西吉斯蒙德选帝侯去世，似乎与瑞典联姻的最后一丝可能也因此不复存在了。但固执的古斯塔夫依然在1620年春天到达了柏林。安娜女公爵的态度依然非常保守，甚至拒绝了古斯塔夫与玛丽亚·埃莉奥诺拉单独会见的请求，然而所有在场的人都注意到了公主对年轻国王的爱慕。这之后，古斯塔夫逐个访问了信奉新教的德国宫廷，试图寻找其他可能的联姻对象。而当他再次返回柏林时，安娜女公爵一改以往的态度，竟喜欢上了这个很有魅力的年轻人。古斯塔夫于是向玛丽亚·埃莉奥诺拉交托了自己的誓言，之后就匆忙返回瑞典准备迎接自己的新娘。

玛丽亚·埃莉奥诺拉的哥哥，即新任选帝侯格奥尔格·威廉，在普鲁士听闻母亲的独断决定后大为惊骇。他写信给古斯塔夫·阿道夫说，除非瑞典和波兰能解决两国间的分歧，否则他是不会同意这次联姻的。然而，就像霍亨索伦王朝一贯的传统那样，最终还是安娜女公爵敲定了女儿的婚事。她把玛丽亚·埃莉奥诺拉送到格奥尔格·威廉势力范围之外的布伦瑞克，并独自一人完成了联姻的谈判。

在从国库里挑选了部分珍宝后，普鲁士的安娜即前往布伦瑞克与女儿会合。在那里母女俩搭乘瑞典舰队的船只到达卡尔马，瑞典国王早已在此等候多时。1620年11月25日，古斯塔夫二世·阿道夫和玛丽亚·埃莉奥诺拉举行婚礼，在婚宴上表演了一出改编自中世纪瑞典国王Olof Skötkonung经历的戏剧。这次终成的婚姻，用古斯塔夫·阿道夫自己的话来说，就是“婚床上终于有了一位勃兰登堡的女士”。

古斯塔夫·阿道夫和玛丽亚·埃莉奥诺拉在建筑和音乐方面有着相似的欣赏品位，而新王后更是全身心地爱着自己的丈夫。外国大使都称赞王后美丽和蔼、品位高雅，虽然她在性格上已显露出某些极端的倾向。玛丽亚·埃莉奥诺拉极喜娱乐活动和甜食，不久就沉迷于当时流行的宫廷丑角和侏儒。她可以流利地说法语——当时的通用宫廷语言，但却不怎么在意能否正确地书写德文或瑞典文。

新婚后六个月，古斯塔夫·阿道夫启程指挥对里加的围困，此时玛丽亚·埃莉奥诺拉已经怀孕。她只与自己的德国宫廷女官为伴，与周遭的瑞典人很难融入。她不习惯瑞典的乡下和天气，也不喜欢糟糕的路况、阴沉的森林或是以草覆顶的木制房屋。王后强烈地思念自己的丈夫，而她在婚后一年时流产并患了重病。此后的玛丽亚·埃莉奥诺拉变得易怒、极端、神经质且善妒。她经常不假思索地讲话，而且总也不离开丈夫的身边，无论是否有客人在场。她的情感生活彻底失去了平衡，因此每一件她自发决定做的事情都需要很小心地监督。不久古斯塔夫·阿道夫就意识到自己的新婚妻子将成为忧虑与哀痛的缘由。

不过玛丽亚·埃莉奥诺拉对丈夫的感情是出于真爱，这在当时的王室夫妻中并不常见。从某种程度上来说，背着兄长嫁给古斯塔夫·阿道夫的行为可说是私奔，这带有些许浪漫意味的婚姻也许是让玛丽亚·埃莉奥诺拉萌生爱意的原因。她非常公开地表达对丈夫的爱，而这在当时是不符合王后身份的不恰当的行为。人们因此认为她情绪激动、有歇斯底里倾向并且很“女性化”——意指没什么头脑的女性。古斯塔夫·阿道夫也曾下旨，如果他去世时继承人尚未成人，他的孀妻不可以与政事有丝毫的关联。实际上，国王在结婚后也一直都爱着旧情人埃巴·布拉厄，但玛丽亚·埃莉奥诺拉似乎从未注意到此事。1623年玛丽亚·埃利奥诺拉产下一女，但第二年女婴便夭亡了。在当时的情况下，瑞典王位的继承人就只有那可憎的波兰国王及其子孙，而古斯塔夫·阿道夫又经常在战场上出生入死，因此瑞典的王位继承人成为了人们极为忧虑的问题。第二年秋天王后第三次怀孕，被抱以极大期待。1625年5月，她的精神状态极好，坚持要和丈夫一起登上皇家帆船检阅海军。战舰就停泊在王宫对面，一切看似毫无危险，但是一阵突来的暴风雨几乎掀翻了国王夫妇乘坐的帆船。王后被立刻送回宫里，但她回到宫中时忽然大喊：“耶稣啊，我感觉不到我的孩子了！”不一会儿，玛丽亚·埃莉奥诺拉死产一胎——那即是被渴望的、可继承王位的一个男孩。

瑞典和波兰再度开战，古斯塔夫·阿道夫不得已又离开了妻子。玛丽亚·埃莉奥诺拉极有可能陷入了歇斯底里式的悲伤——在1627年她产生过这样的情绪波动，见下文——这也许是为什么古斯塔夫·阿道夫在1626年1月击败波兰人时，准许王后来利沃尼亚与自己相会。4月，玛丽亚·埃莉奥诺拉发现自己再次怀孕。这一次她再也不敢冒险做可能伤及腹中孩子的事情，而占星学家的预测是个男孩。在战争的间歇，古斯塔夫·阿道夫匆忙赶回了斯德哥尔摩等待自己孩子的降生。生产相当艰难，12月7日，一个被羊膜包裹的婴儿被平安诞下，只有头、胳膊和膝盖以下的腿部露出来。再加之新生儿的鼻子很大而且毛发浓密，这个孩子立刻被认为是男孩，国王也是如此被告知的。然而当人们仔细观察的时候才发现，新生儿是个女孩。古斯塔夫的同父异母姐姐——瑞典的卡塔琳娜公主于是抱着女婴给古斯塔夫看，“以便国王能明白她不敢说出来的事情”。古斯塔夫意识到是空欢喜一场后不无诙谐地说：“她一定会很聪明的，看她把我们所有人都愚弄了。”他并没有失望太久，并以自己母亲的名字给女儿命名为克里斯蒂娜，然后庄严地宣告了女儿的降生，而通常只有男性继承人出生时才会这样做。这似乎说明三十三岁的古斯塔夫·阿道夫已意识到自己不太可能再拥有其他子嗣了，最可能的原因是玛丽亚·埃莉奥诺拉的健康恶化，虽然此后的画像和她的行为并没有表现出任何重大病症的迹象。

刚刚生产后的玛丽亚·埃莉奥诺拉显然不适合听到这个尴尬的消息，国王和宫廷在好几天后才告诉她婴儿被错认成男孩。她当时大喊说：“不是男孩而是生下了一个女孩吗，一个又黑又丑、长着大鼻子和黑眼睛的女孩！把她从我身边带走，我不想要这样一个怪物！”玛丽亚·埃莉奥诺拉很可能得了产后忧郁症，她发疯的时候甚至试图伤害自己的孩子。大概母亲的厌恶带来了诅咒，童年时代的克里斯蒂娜不断发生各种意外：摇篮上方的一根横梁曾莫名其妙地坠落，长大之后她曾有一次意外滑落楼梯，而她还是个婴儿的时候被保姆不下心掉在了石头地板上摔伤了肩骨，结果她的一侧肩膀终生倾斜。

克里斯蒂娜出生后一年，玛丽亚·埃莉奥诺拉由于丈夫的离开陷入了严重的歇斯底里状态。1632年时古斯塔夫·阿道夫曾将自己的妻子描述为“一个病重的女人”。不过王后也并不是无端地情绪失控，各种精神上的刺激诸如流（死）产三次、无法融入新的祖国，更加雪上加霜的是1627年以后她的兄长加入了瑞典的敌对阵营，这更让玛丽亚·埃莉奥诺拉觉得身处一个充满敌意的地方。同时，常年征战的她的丈夫总是生死难料：1627年古斯塔夫·阿道夫曾在患病情况下负伤，两年后在什图姆（今波兰境内）的脱险更是千钧一发。然而国王对于新生的女儿非常喜爱，全身心地投入到对公主的教育和培养中。他一直想把克里斯蒂娜当成男孩养大。两岁时，年幼的公主在听到卡尔马城堡巨大的皇家礼炮声后高兴地拍手笑了起来，此后古斯塔夫·阿道夫就经常带女儿参加军事检阅。玛丽亚·埃莉奥诺拉对于女儿十分冷淡，同时她也不被允许对女儿的成长施加丝毫的影响：照料公主的人是国王的同父异母姐姐凯瑟琳和最高总理大臣阿克塞尔·奥克森谢纳。克里斯蒂娜对母亲也毫无亲情可言，大概因为肩膀稍微畸形的缘故，她对母亲喜爱的侏儒和小丑非常厌恶。

1630年，古斯塔夫·阿道夫认为哈布斯堡王朝试图建立波罗的海霸权的阴谋严重威胁到了瑞典的生存及其宗教自由，他决定参加三十年战争以对抗哈布斯堡。在出发前，国王曾和政府要员讨论过可能的摄政统治。在会上古斯塔夫·阿道夫自己也承认了妻子是个“不幸的女人”，但要他自己把妻子从摄政委员会的名单中剔除也让他很难做到。他对阿克塞尔·奥克森谢纳坦白说：“如果我发生任何不测，请您务必怜悯、照顾我的家人[...]，那个母亲缺乏常识性的判断，而女儿又是个孩子——如果她们掌政，那会是令人绝望的；如果她们成为了别人的傀儡，那将成为危机。”

在这之后的两年，古斯塔夫·阿道夫在德意志满目疮痍的土地上不断征战，先后攻下波美拉尼亚和梅克伦堡。11月初他赶至爱尔福特，与去年冬天起就暂居德国的王后道别。吕岑战役中，三十九岁的古斯塔夫二世·阿道夫背后中了一枪，他从马上坠下并在地上被拖拽了一段距离。他成功地摆脱了马镫的束缚，但当他躺在地上的时候，这位有“北方雄狮”之绰号的君主被第二发正中头颅的子弹结束了生命。傍晚时双方军队都已疲惫不堪，但萨克森-魏玛的伯纳德和瑞典军捕获了全部的帝国炮兵并已抢占了战场的关键位置。国王的尸体终于被找到，古斯塔夫·阿道夫脸朝下躺在战场的泥土中，身上的穿戴除衬衫外以被洗劫一空。

1633年玛丽亚·埃莉奥诺拉带着丈夫的棺柩返回了瑞典。在尼雪平，七岁的克里斯蒂娜在庄严的队列行进中迎接了搭有父亲遗体的船只。这位未来的女王曾写道：“我拥抱了母后，她的眼泪几乎将我淹没，而她的怀抱简直让我透不过气来。”玛丽亚·埃莉奥诺拉因心爱丈夫的死完全崩溃，在这之后一年多的时间里，她强迫女儿与世隔绝为父亲服丧，房间用黑布完全覆盖，阳光无法进入而仅以烛光照明。她还和女儿睡在一起，床上悬挂着放置了古斯塔夫·阿道夫心脏的金匣。而玛丽亚·埃莉奥诺拉时常爆发的哭泣更是让人无法忍受。终于王后病倒了，她的左胸上起了溃疡，造成了巨大的疼痛和高烧。1634年夏天国王终于被下葬，克里斯蒂娜女王后来写道：“她（玛丽亚·埃莉奥诺拉）的服丧简直做到了完美。”

此后的王后完全不控制自己的情绪，长时间地浸淫在无节制的哀伤里。她觉得此时的瑞典比任何时候都要让她厌恶——“岩石和山岳，冰冷刺骨的空气，以及其他所有的一切”。一直到生命结束，玛丽亚·埃莉奥诺拉都在凄惨地回忆着丈夫英雄一样的身影，她时常连续好几个小时地哭泣，有时甚至长达几天。最终摄政委员会将克里斯蒂娜公主从她身边带走，王后痛苦地抗议，但一切于事无补。

1636年，玛丽亚·埃莉奥诺拉已经完全精神失常，她被遣送到格里普斯科尔摩城堡，正式失去了对女儿的监护权。1639年，一封由她写给瑞典宿敌——丹麦的信件被截获。在被传唤后，1640年夏天玛丽亚·埃莉奥诺拉泪如雨下出现在女儿斯德哥尔摩的宫廷。当时年十三岁的克里斯蒂娜女王与母亲理论，希望她不要去靠近丹麦的尼雪平定居。之后玛丽亚·埃莉奥诺拉便返回了格里普斯科尔摩城堡。她声称为了斋戒而把自己关在套间里，仅有一个宫廷女官与她做伴。当夜两人从窗逃离了城堡，划一条小船渡过了附近的一个湖，在对岸登上一辆事先备好的马车。她们一路到了尼雪平，并在那里登上一条驶向丹麦的船。丹麦国王克里斯蒂安四世本授意将她直接送回故乡勃兰登堡，但玛丽亚·埃莉奥诺拉设法说服船长将她带到了丹麦。

在丹麦，玛丽亚·埃莉奥诺拉成为了克里斯蒂安四世的座上宾，而哥哥格奥尔格·威廉——勃兰登堡的选帝侯却禁止妹妹返乡。她不得不一直等到当年12月哥哥去世、她的侄子允许她回到勃兰登堡，但新选帝侯要求瑞典必须支付姑母的赡养金。玛丽亚·埃莉奥诺拉最终收到了一小笔每年三万埃居的生活费。然而不可思议的是，不久以后她开始思念瑞典。1648年她回到了她的第二祖国，克里斯蒂娜前去迎接母亲的船。由于被风暴延误，年轻的女王露天睡了两夜，还因此发了烧，卧床休息了好几天。1650年10月，玛丽亚·埃莉奥诺拉自豪地出席了女儿延期举行的加冕礼。

1654年初，克里斯蒂娜女王做出了震惊所有人的决定：转信天主教并将王位让给表兄卡尔·古斯塔夫（即之后的卡尔十世）。玛丽亚·埃莉奥诺拉对于女儿的行为完全不能理解，并对此事将给自己财政情况造成的可能影响非常担忧。四月，卡尔和克里斯蒂娜表兄妹一起去尼雪平拜访了她，并宽慰她不需要为任何事担心。于是玛丽亚·埃莉奥诺拉见证了自己女儿的退位，但一直叹惋女儿不明智的决定。一年之后，玛丽亚·埃莉奥诺拉病逝，此时他的女儿、前瑞典女王克里斯蒂娜正身着男装，在欧洲各国浪迹天涯。

她被葬在瑞典王室教堂——骑士岛教堂。