Родилась в 1864 году в протестантской семье великого герцога Гессен-Дармштадтского Людвига IV и принцессы Алисы, дочери английской королевы Виктории. Элла была вторым ребенком в семье. Дети воспитывались в традициях старой Англии. Их жизнь проходила по строго установленному матерью регламенту. Детская одежда и еда были очень простыми. Три старшие дочери сами выполняли домашнюю работу: убирали комнаты, постели, топили камин. Впоследствии Елисавета Федоровна говорила: «В доме меня научили всему».
В 1884 году она вышла замуж за великого князя Сергея Александровича, брата Императора Российского Александра III.
Видя глубокую веру своего супруга, княгиня всем сердцем искала ответ на вопрос — какая же религия истинна? Она горячо молилась и просила Господа открыть ей Свою волю. 13 апреля 1891 года, в Лазареву субботу, над Елисаветой Феодоровной был совершен чин принятия в Православную Церковь. В том же году великий князь Сергей Александрович был назначен генерал-губернатором Москвы.
Посещая храмы, больницы, детские приюты, дома для престарелых и тюрьмы, княгиня видела много страданий. И везде она старалась сделать что-либо для их облегчения. После начала в 1904 году русско-японской войны Елисавета Феодоровна во многом помогала фронту, русским воинам. Трудилась она до полного изнеможения.
4 февраля 1905 года от взрыва бомбы революционера-террориста погиб князь Сергей Александрович. Бросившаяся к месту взрыва Елисавета Феодоровна увидела картину, по своему ужасу превосходившую человеческое воображение. Молча, без крика и слез, стоя на коленях в снегу, она начала собирать и класть на носилки части тела горячо любимого и живого еще несколько минут назад мужа.
В час тяжелого испытания Елисавета Феодоровна просила помощи и утешения у Бога. На следующий день она причастилась Святых Тайн в храме Чудова монастыря, где стоял гроб супруга. На третий день после гибели мужа Елисавета Феодоровна поехала в тюрьму к убийце. Она не испытывала к нему ненависти. Великая княгиня хотела, чтобы он раскаялся в своем ужасном преступлении и молил Господа о прощении. Она даже подала Государю прошение о помиловании убийцы.
Елисавета Феодоровна решила посвятить свою жизнь Господу через служение людям и создать в Москве обитель труда, милосердия и молитвы. Она купила на улице Большая Ордынка участок земли с четырьмя домами и обширным садом. В обители, которая была названа Марфо-Мариинской в честь святых сестер Марфы и Марии, были созданы два храма — Марфо-Мариинский и Покровский, больница, считавшаяся впоследствии лучшей в Москве, и аптека, в которой лекарства отпускались бедным бесплатно, детский приют и школа. Вне стен обители был устроен дом-больница для женщин, больных туберкулезом.
В Марфо-Мариинской обители княгиня Елисавета Феодоровна вела подвижническую жизнь: спала на деревянной кровати без матраса, часто не более трех часов; пищу употребляла весьма умеренно и строго соблюдала посты; в полночь вставала на молитву, а потом обходила все палаты больницы, нередко до рассвета оставаясь у постели тяжелобольного. Она говорила сестрам обители: «Не страшно ли, что мы из ложной гуманности стараемся усыплять таких страдальцев надеждой на их мнимое выздоровление. Мы оказали бы им лучшую услугу, если бы заранее приготовили их к христианскому переходу в вечность». Без благословения духовника обители протоиерея Митрофана Сребрянского и без советов старцев Оптиной Введенской пустыни, других монастырей она ничего не предпринимала. За полное послушание старцу она получила от Бога внутреннее утешение и стяжала мир в своей душе.
С начала первой мировой войны княгиня организовала помощь фронту. Под ее руководством формировались санитарные поезда, устраивались склады лекарств и снаряжения, отправлялись на фронт походные церкви.
Смире́нием досто́инство кня́жеское сокры́вши,/ богому́драя Елисаве́то,/ сугу́бым служе́нием Ма́рфы и Марии́/ Христа́ почти́ла еси́./ Милосе́рдием, терпе́нием и любо́вию себе́ предочи́стивши,/ я́ко же́ртва пра́ведная Бо́гу принесла́ся еси́,/ Мы́ же, чту́ще доброде́тельное житие́ и страда́ния твоя́,/ я́ко и́стинную наста́вницу усе́рдно про́сим тя́:/ свята́я му́ченице Вели́кая Княги́не Елисаве́то,// моли́ Христа́ Бо́га спасти́ и просвети́ти ду́ши на́ша.
Кондак прмцц. вел. кн. Елисаветы, глас 2
Вели́чие по́двига ве́ры кто́ пове́сть:/ во глубине́ земли́, я́ко в раи́ све́тлости,/ страстоте́рпица Вели́кая Княги́ня Елисаве́та/ со А́нгелы во псалме́х и пе́ниих ра́довашеся/ и, убие́ние претерпева́ющи,/ о безбо́жных мучи́телех взыва́ше:/ Го́споди, прости́ и́м гре́х се́й,/ не ве́дят бо, что́ творя́т./ Тоя́ моли́твами, Христе́ Бо́же,// поми́луй и спаси́ ду́ши на́ша.