14. října roku 1573 se provdala za vévodu Albrechta Fridricha Pruského, syna vévody Albrechta Braniborsko-Ansbašského. Ještě před svatbou, v roce 1573, se u jejího snoubence začaly projevovat příznaky duševní choroby, jež byla dědičná. Mariin otec o „psychické slabosti“ ženicha zpočátku nevěděl.
Roku 1592 odjela Marie Eleonora se dvěma dcerami do Jülichu, aby zajistila práva starší z nich na dědictví po svém otci, neboť její bratr Jan Vilém, který po otcově smrti vévodství Jülich-Kleve-Berg zdědil, byl bezdětný. Současně chtěla zabezpečit vdavky dcer a najít pro ně důstojné manžele. Nakonec se jí podařilo provdat starší dceru za budoucího braniborského kurfiřta Jana Zikmunda, který díky tomu v budoucnu zdědil Prusko a část Jülichu-Kleve-Bergu.
Potomci
Z jejich manželství se narodilo sedm dětí – pět dcer a dva synové, oba chlapci však zemřeli již jako nemluvňata.
Anna Pruská (3. července 1576 – 30. srpna 1625), ⚭ 1594 Jan Zikmund Braniborský (8. listopadu 1572 – 23. prosince 1619), kurfiřt a markrabě braniborský