I 1579 ble Sophie gift med Otte Thott til Eriksholm, og fikk et barn med ham, sønnen Tage Thott. Etter at mannen døde i 1588, styrte hun Eriksholm (i dag Trolleholm i Skåne) for sønnen. Ifølge Tycho er det på dette tidspunkt at henne vitenskapelige interessere kommer frem. Hun ble en hyppig gjest på Uranienborg, Hven, hvilket kan ses fra værprotokollene. Noe kan tyde på, at hun også har utfylt en rolle i det sosiale liv omkring broren, som Tychos ikke-adelige hustru ikke har kunnet utfylle.