Leonor se casó con el emperador germánico Federico III de Habsburgo.

Durante el viaje por mar, la flota que escoltaba a leonor a Italia fue atacada por piratas y por tormentas, y hubo rumores de que ella se perdió en el mar.

Leonor y Federico se encontraron en Siena: Federico palideció cuando la vio, por un lado por el puro nerviosismo del matrimonio, pero también porque le preocupaba su capacidad de dar a luz, dada la apariencia frágil de la infanta.

Al coronarla, le dieron el nombre de Elena, pero nunca lo usó.

Su dote se usó para aliviar los problemas financieros de su esposo y aumentar su poder.