Fue la hija menor del rey Juan III de Suecia y su primera esposa, Catalina Jagellón.

Igual que su hermano Segismundo, Ana fue criada como católica por su madre y asistía a misa.

De acuerdo con la tradición, la conversión estuvo inspirada en los acontecimientos que sucedieron en el lecho de muerte de su madre en 1583: Catalina, quien le temía al purgatorio, fue consolada por su confesor jesuita, que le aseguró que el purgatorio no existía y era meramente utilizado como advertencia para la gente común e ingenua.

La reina echó al jesuita, pero estas palabras hicieron que Ana se sintiera disgustada por las falsedades del catolicismo.

Su tía, Ana Jagellón, repitió su oferta de que Ana viviera con ella en Polonia, y esta vez Juan III aceptó por Segismundo: "De modo que vuestro querido hermano no añore demasiado al principio".

Durante su estancia en la corte polaca, su reputación fue mala ya que celebraba misas luteranas junto con su séquito.

Ella estuvo presente durante las tensas reuniones de riksråd, donde Juan III insistió en que Segismundo abdicara el trono polaco y regresara a Suecia.

Los consejeros suecos se opusieron a la idea y un furioso Juan III prometió perseguirles.

Segismundo tenía planes de nombrar a Ana como su regente en Suecia durante su estancia en Polonia.

En 1595, Ana arregló el matrimonio por amor entre su dama de compañía, Sigrid Brahe, y Johan Gyllenstierna.

La boda también causó un distanciamiento entre Ana y Gustaf Brahe, pero pronto se reconciliaron.

Acusó a Ebba Sparre de haber permitido que su hermano, Gustaf Brahe, se encontrara con Ana en secreto.

[3]​ Desde 1592, Segismundo negoció un matrimonio entre Ana y el margrave Juan Jorge de Brandeburgo pero las tensiones políticas retrasaron un acuerdo.

Ana protestó, aconsejó a Carlos de cooperar con Segismundo y se ofreció como mediadora.

[1]​ Ana mantuvo una relación buena con su hermano y tuvo influencia sobre él, actuando como su consejera política en asuntos de estado, algo que la convirtió en una figura polémica en Polonia.

[1]​ Ana acusó a Carlos de ser partícipe en una conspiración para instigar conflictos entre Segismundo y Juan III, algo Gyllenhielm negó.

Su sobrino, el rey Vladislao IV de Polonia, anuló ese decreto.