София была второй дочерью короля Польши Казимира IV и эрцгерцогини Елизаветы Габсбург. София была названа в честь бабушки по отцовской линии Софии Гольшанской. В 1468 году София была обручена с эрцгерцогом Максимилианом, сыном и наследником императора Фридриха Третьего. 8 апреля того же года епископ Оломоуц, представлявший интересы короля Венгрии Матьяша, просил руки Софии, но эти матримониальные планы провалились.
Неизвестно, когда именно начал переговоры о браке между Софией и Фридрихом I. Существует предположение, что идея могла возникнуть летом 1470 года, когда польские посланники посетил Бранденбург.[4] В 1473 польские королевские представители провели переговоры о браке между Софией и Фридрихом, которые закончились подписанием официального обручения 7 декабря того же года.
Брак преследовал политические интересы: отец Софии Казимир, обеспокоенный ростом влияния императора Священной Римской империи Фридриха III, поддерживавшего князя Владислава в Чехии, искал союзников среди немцев. С другой стороны, курфюрст Альбрехт III, обеспокоенный растущей мощью венгерского короля Матьяша, угрожавшего занять некоторые его земли, решил искать союза с династией Ягеллонов.[5]
14 февраля 1479 года София и Фридрих поженились во Франкфурте-на-Одере. По словам польского летописца Яна Длугоша, свадьба не была особенной и даже королевские придворные не пировали. Кроме того, сенаторы короля, рыцари и другие клирики, который приехали со своими дочерьми во Франкфурт, вряд ли получили подарки.[6]