Irene ble først gift med general Andronikos Palaiologos, og etter hans død en gang på 1210-tallet. Tidspunktet for ekteskapet er omdiskutert, men man mener nå det fant sted så sent som 1216. Da Andronikos døde kort tid etter, ble hun gift med Johannes III Dukas Vatatzes som av keiseren var utsett til hans etterfølger. Med Johannes hadde hun sønnen Teodoros.