亨利二世没有被吓倒，仍然准备了近200,000埃居的嫁妆。这与1553年爱德华六世的早逝无关。后来，伊丽莎白与查理五世的儿子腓力二世订婚。在离开法兰西前的代行婚礼于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