Magdalena Sybylla var nest eldste datter av den gottorpske hertug Frederik III og dennes gemal Marie Elisabeth av Sachsen. 28. desember 1654 giftet hun seg med hertug Gustav Adolf, og trådte med ham inn i et mindre bemidlet og sterkt religiøst fyrstehoff i Güstrow. Paret fikk 11 barn, deriblant Louise – gift med Frederik IV av Danmark og Norge, samt arveprinsen Carl (1664–1688) som ikke etterlot seg arvinger, hvorfor linjen Mecklenburg-Güstrow utdøde med faren.