Por parte paterna fueron sus abuelos el rey Fernando II de León y su primera esposa, la reina Urraca de Portugal, y por parte materna lo fueron Gil Vázquez de Soverosa y María Aires de Fornelos, amante del rey Sancho I de Portugal.
Existen documentos que atestiguan que contrajo matrimonio con Simón Ruiz de los Cameros, señor de los Cameros.
No obstante, numerosos historiadores afirman que, a pesar de dichos documentos, el matrimonio entre ambos, concertado por Alfonso X de Castilla y Simón Ruiz de los Cameros, no llegó a celebrarse, lo que explicaría que en un documento fechado en junio de 1269, el maestre de la Orden de Santiago señalase la posibilidad de que Sancha Alfonso de León contrajese matrimonio o profesase como religiosa.
Por ello, en el siglo XVII, y con el beneplácito del rey Felipe III, comenzaron a promover el inicio de un proceso de beatificación, aunque, a pesar de ello, aún no ha sido declarada beata por la Iglesia católica y solamente tiene el título de venerable.
Fue sepultada en el monasterio de Santa Eufemia de Cozuelos y durante varios siglos sus restos mortales permanecieron allí, hasta que en 1608, por disposición del rey Felipe III de España, fueron trasladados al convento de Santa Fe de Toledo.[2].