Јелена је била ћерка Јована VI Кантакузина и Ирине Асен. Доналд Никол верује да је била најмлађа од три ћерке Јована Кантакузина. Јелена је била сестра Матије Кантакузина и Манојла Кантакузина. Њене сестре, Марија и Теодора, биле су супруге Нићифора II Орсинија и Орхана I. Јован V Палеолог и Јован VI Кантакузин били су противници у грађанском рату који је беснео у Царству између 1341. и 1347. године. Две стране су 1347. године постигле споразум. Јован VI је постао савладар Јована V. Споразум је учвршћен браком Јована V и Јелене Кантакузин. Склопљен је 28. маја 1347. године, осмог дана након крунисања Кантакузина за цара. Јелену и Јована венчао је патријарх Исидор. Јелена је тада имала око 13 година, док је Јован имао 15 година. Мир у Царству трајао је кратко, до 1352. године, када је Јеленин супруг наставио непријатељства против њеног оца. Кантакузин је 1354. године приморан на оставку. Матија је задржао титулу савладара до свог пораза 1357. године.