Мария Николаевна щедро помогала поэтам, писателям, художникам, музыкантам, которые получали от нее моральную и финансовую поддержку. В возрасте 33 лет (1852) по указу ее отца Николая I она стала президентом Академии художеств; так в первый и, вероятно, последний раз Академию художеств России возглавила женщина. В ощутимой мере на ее личные деньги были созданы библиотека и музей Академии художеств; Академия от нее получила очень нужные и дорогие предметы, произведения искусства в качестве подарков. Деньги, которые ей полагались на представительские «столовые» нужды, она отдавала нуждавшимся учащимся Академии художеств. Мария Николаевна стремилась помогать и обычным простым людям, прежде всего женщинам. С 1840-х годов она стала предоставлять средства на содержание дома милосердия «Магдалинское убежище» для падших женщин (этот дом существовал только на пожертвования).
И тем не менее Мария Николаевна счастливой не была, ведь ее личная жизнь оказалась сложной. С ее стороны большой любви к мужу не было, даже казавшаяся поначалу влюбленность быстро прошла. Мария Николаевна вышла замуж за принца Максимилиана Лейхтенбергского не по любви, а только потому, что не хотела уезжать из России. А Максимилиан Лейхтенбергский безумно любил ее, хотел, чтобы она максимально много была с ним, утомил её своей супружеской любовью. В течение почти 13 лет их супружества она через год рожала, все роды у нее были труднейшими. Постепенно по ее инициативе их брак стал формальным, она, как судачили в свете, «отлучила мужа от своего ложа». Избранником ее сердца стал граф Григорий Александрович Строганов (1824–1878), на 5 лет моложе ее, кутила и добряк. На людях Мария Николаевна и ее муж изображали благополучную семью. Все трое порядочных по своей натуре людей страдали, видя безысходность ситуации. Максимилиан, вероятно, мучился особенно сильно, ощущал, что его роль уже сыграна; он вскоре сильно простудился и умер в возрасте 35 лет.
Великая княгиня Мария Николаевна. Акварель К.П. Брюллова. 1837 г.
После смерти мужа Мария Николаевна не могла рассчитывать на разрешение отца Николая I на брак со Строгановым, поэтому они остались любовниками, затем тайно обвенчались в Сергиевке в Свято-Екатерининской церкви, ей тогда было 35 лет. После смерти императора Николая I Августейшее семейство не признало Г.А. Строганова мужем Марии Николаевны. Она и ее второй муж были вынуждены подолгу жить в Италии, где они могли постоянно быть вместе. У них родились сын Григорий (умер в возрасте 3 лет) и дочь Елена. Мария Николаевна страдала из-за того, что вынуждена жить подолгу вне России, ведь за границей она быть по-настоящему счастливой не могла, но и быть вместе с дорогим ей Строгановым она могла только за пределами Родины.
Архитектор А. Штакеншнейдер построил в Сергиевке красивый и удобный двухэтажный летний дворец, а также церковь во имя Святой Екатерины. В устройстве и украшении парка участвовал известный мастер садовых дел П. Эрлер. Великая княгиня Мария Николаевна и ее первый супруг герцог Максимилиан Лейхтенбергский любили красоту и изящество во всем. В разное время он и она были президентами Академии художеств. Герцог Лейхтенбергский пылко любил свою жену, знал ее художественный вкус и интересы, изо всех сил стремился превратить их усадьбу Сергиевку в «художественное гнездо». В усадебном парке по его желанию установили многочисленные ценные скульптуры, которые он привез из Германии. В парке из гранитных валунов были высечены скамьи и фигуры; до наших дней сохранилась «Адамова голова».
И раньше и теперь люди, знавшие особенности отношений Марии Николаевны и ее первого супруга, винят именно ее в ненадежности ее первого брачного союза, измене мужу, нарушении брачных православных правил, традиций и говорят о жестокой расплате за все это: 1) отсутствие ее полного личного счастья; 2) неудачный брак ее старшего сына Георгия Лейхтенбергского; 3) смерть ее младшего сына Григория Строганова; 4) невозможность брака по большой обоюдной любви ее дочери Елены Строгановой и ее двоюродного брата великого князя Константина Константиновича.