于1559年在巴黎圣母院举行，男方的代替者是阿尔瓦公爵。最终的婚礼于1560年在西班牙瓜达拉哈拉举行。这次婚姻实际上是第二次卡托-康布雷齐和约的结果。腓力二世的前妻玛丽一世不久前才去世，伊丽莎白是腓力二世的第三任妻子。在婚礼上，她遇见了女画家索福尼斯巴·安圭索拉等人。腓力二世后来将安圭索拉任命为宫廷画家，教授了伊丽莎白绘画技巧。腓力二世非常疼爱比他小18岁的伊丽莎白，到1564年后就不再和其他女人来往了。尽管年龄差别很大，伊丽莎白在对母亲的信中表达了对丈夫的满意。伊丽莎白最初应该与腓力二世的儿子，阿