这件事很快就流传开来，俄罗斯宫廷上下对叶卡捷琳娜的好感倍增。两人最终于1745年8月21日于圣彼得堡成婚。当时彼得已受封荷尔斯泰因大公，而叶卡捷琳娜也因此成为大公夫人。婚后的日子对叶卡捷琳娜来说并没有什么改善。彼得根本不爱她，婚后五年两人甚至都未同房。叶卡捷琳娜的宫廷内侍安德烈·舒瓦洛夫伯爵与日记作家詹姆士·包斯威尔相熟，包斯威尔后来回忆舒瓦洛夫曾告诉他不少俄罗斯皇室的秘闻。其中有些流言声称彼得包养了一位名叫的情妇，而叶卡捷琳娜随后与、格里戈里·格里戈里耶维奇·奥尔洛夫 ‎、、格里高利·波将金和斯坦