牙成为阶下囚的法兰索瓦一世订婚。1530年，埃莉诺成为法兰索瓦一世的第二任妻子。1531年5月31日，在圣但尼加冕成为法国王后。但是埃莉诺并未得宠，法兰索瓦一世只与他的情妇相好。埃莉诺仍需履行法国王后的职责，例如于1533年出席她的继子亨利和嘉芙莲·德·美第奇的婚礼，她亦以继母的身份照顾玛德琳及玛格丽特。其后，埃莉诺主要成为法兰西王国与神圣罗马帝国的和解的谈判者，她出席了1538年在艾格莫尔特的和平谈判。1544年，她又到了布鲁塞尔与弟弟查理五世及妹妹奥地利的玛丽进行和谈，其后两国签订了克雷皮昂莱奥诺瓦