Im Januar 1812 heiratete Marija Dmitrijewna den Diplomaten Graf Karl Robert von Nesselrode, der im Oktober 1811 aus Paris nach St. Petersburg zurückgekommen war und bald wieder nach Paris geschickt wurde. Die Gräfin Nesselrode wurde Mitglied des Rats der nach dem Französischen Angriff 1812 im Dezember 1812 von der Kaiserin Elisabeth Alexejewna gegründeten "Patriotischen Gesellschaft" für Wohltätigkeit. Jede der Damen des Rats der Gesellschaft hatte mit einer Helferin und einer Spendensammlerin einen Stadtteil zu betreuen. 1816 erhielt sie den Russische Orden der Heiligen Katharina II. Klasse. 1836 wurde sie zur "Staatsdame" ernannt. Sie bekam drei Kinder Jelena, Dmitri und Marija.