Στις 7 Οκτωβρίου 1649 παντρεύτηκε τον -κατά 15 χρόνια μεγαλύτερό της θείο- Φίλιππο Δ΄ της Ισπανίας. Ο γάμος της Μαριάννας και του Φιλίππου Δ΄ δεν ήταν ευτυχισμένος, λόγω της απιστίας του Φίλιππου Δ΄ και της διαφοράς ηλικίας μεταξύ τους.[1]
Μετά το τέλος του Φίλιππου στις 17 Σεπτεμβρίου 1665, η Μαριάννα έγινε αντιβασίλισσα του γιου της, Καρόλου Β΄. Το 1675, ο γιος της έφτασε σε ηλικία που έπρεπε να κυβερνήσει, όμως η Μαριάννα συνέχισε να κυβερνά, τις περισσότερες φορές λόγω των ασθενειών του γιου της.[2][3]
Η Μαριάννα ήταν επίσης γνωστή ως ευεργέτιδα: χρηματοδότησε στα μέσα του 17ου αιώνα το ταξίδι δύο Ιησουιτών, του ευλογημένου πατέρα Ντιέγο Λουίς δε Σαν Βιτόρες και του Αγίου Πέτρου Καλούνγκσοντ στο Γκουάμ, προκειμένου να φέρουν στον Καθολικισμό τον αυτόχθονο λαό Τσαμόρο των ομώνυμων Νησών Μαριάννα.[4]