利皇帝弗朗茨·约瑟夫一世定为自己儿媳的人选之一，但是皇帝的独子、王储鲁道夫皇太子不喜欢她，因此没有成婚。尽管如此，几年后，玛丽·安娜于1893年6月21日在菲施霍恩和卢森堡大公储纪尧姆结为夫妇。结婚后，玛丽·安娜成为大公储夫人。她信仰天主教，和丈夫的新教信仰有异，但是她最后仍被允许以天主教信仰教养孩子，因为天主教是卢森堡主流的信仰教派。夫妇育有六个女儿，大女儿玛丽·阿黛拉伊德 (1894年-1924年)于1907年7月10日成为储君，继承大公之位，后于第一次世界大战结束不久退位。因此二女儿夏洛特 (