Laura sposò Luigi al Palais Royal nella capitale francese il 4 febbraio 1651 diventando quindi duchessa di Mercœur. Il trentanovenne duca s'innamorò immediatamente di sua moglie e il suo affetto era corrisposto. Tre figli seguirono in rapida successione, il maggiore dei quali fu un famoso comandante delle guerre della Grande Alleanza e della Successione Spagnola. Laura morì a seguito del parto di Giulio Cesare, chiamato in onore del nonno e del Cardinale, nel 1657. Nato il 27 gennaio, la duchessa morì quindici giorni dopo, il 7 febbraio. Sepolta a Parigi, suo marito si ritirò dalla vita pubblica per diventare cardinale, assicurando l'educazione dei suoi figli alla sorella di Laura la Duchessa di Bouillon.