多罗特娅·索菲出生于1636年10月9日，她是石勒苏益格-荷尔斯泰因-松德堡-格吕克斯堡的菲利普公爵和萨克森-劳恩堡的索菲·黑德维希公主的女儿，丹麦国王克里斯蒂安三世的曾孙辈。1653年10月9日，多罗特娅·索菲与不伦瑞克-吕讷堡公爵克里斯蒂安·路德维希结婚，两人没有子女。1668年6月13日，她与勃兰登堡选帝侯弗里德里希·威廉结婚，育有七名子女。1689年8月6日，多罗特娅·索菲去世，享年52岁。