El 22 de junio de 1551, se casó con Luis I de Borbón, príncipe de Condé a los dieciséis años,[3]​ y lo convirtió a la fe reformada (protestante).

[1]​ Tuvieron ocho hijos, de los cuales sólo dos, Henri y François, tendrían descendencia.

Durante la primera de las Guerras Civiles Francesas, especialmente entre 1560 y 1563, Leonor y su madre se dedicaron a importantes actividades políticas en apoyo de su marido, el Príncipe de Condé.

En dos ocasiones, mientras el príncipe fue prisionero de la ultracatólica familia Guisa, su esposa y suegra reforzaron sistemáticamente sus alianzas con los príncipes alemanes protestantes y con Isabel I de Inglaterra.

[4]​ Armada con este apoyo, Eleonor hizo negociaciones por carta y por contacto directo con la regente, Catalina de Médici; el resultado fue la Paz de Amboise y la liberación de su marido.