Hun var datter av arveprins Frederik og hans hustru Sophie Frederikke av Mecklenburg-Schwerin, og dermed tilsynelatende barnebarn av kong Frederik V. Men det råder enighet om at hennes biologiske far var grev Frederik von Blücher. Den 22. august 1812 giftet hun seg med prins Frederik Vilhelm Carl Ludvig av Hessen-Philippsthal-Barchfeld (1786–1834). Paret bosatte seg i den Rybergske Gård i Store Kongensgade, hvor Juliane Sophie levde de siste 16 år av sitt liv som enke.