I 1573 giftet hun seg med den 9 år yngre hertug Christoffer av Mecklenburg, biskop av Ratzeburg. Ekteskapet ble kortvarig, da Dorothea døde allerede to år etter. Hun ble begravet i Güstrow domkirke, hvor hennes søster Elisabeth, hertuginne Mecklenburg-Güstrow oppførte et monument over hennes grav.