Anna Sophia gikk gjennom en troskrise etter at søsteren hennes Elisabeth Amalia av Hessen-Darmstadt konverterte og ble katolikk etter at hun hadde giftet seg med den katolske Philipp Wilhelm. Anna Sophia vurderte å dra fra Quedlinburg for å følge søsterens eksempel, men valgte til slutt å ikke gjøre dette. Hun motsatte seg seg trangen til å gå over til katolisismen, og beklaget i skrift - funnet i hennes etterlatenskaper - at hun var (hadde kommet på villspor). Hennes valg til koadjutor i 1677 ble også av denne grunn tatt imot med noe skepsis.