Ее приезд в Россию знаменовал возрождавшийся в Европе интерес к далекой Московии, который угас после монгольских завоеваний и возродился вновь только в XV в. Первым его проявил чуткий к переменам папский двор, при котором семь лет жила и воспитывалась эта знатная дева.
Зоя происходила из некогда могущественной византийской императорской династии Палеологов и была племянницей последнего византийского императора Константина XI Драгаса, героически погибшего при защите Константинополя от турок в 1453 г. Отец Зои, властитель Морей (полуострова Пелопоннеса) Фома, был вынужден бежать с семьей сначала на остров Корфу, а затем в Италию, где был принят с почетом, так как привез с собой спасенную от «неверных» великую христианскую святыню — голову апостола Андрея. Старшая сестра Зои Елена вышла замуж за сербского короля Лазаря, а сама она с братьями Андреем и Мануилом после смерти отца жила в Риме при дворе папы римского Сикста IV, где получила весьма строгое воспитание под опекунством кардинала Виссариона Никсйского. Там же она получила и новое имя — София, что в переводе с греческого означает «мудрость». Сохранилось письмо Виссариона, в котором он давал наставления воспитателю сирот. Из этого письма мы узнаем, что папа отпускал на их содержание три тысячи шестьсот экю в год: двести экю в месяц — на самих детей, их одежду, лошадей и прислугу, плюс следовало откладывать на черный день и тратить сто экю на содержание скромного двора. Двор включал врача, профессора латинского языка, профессора греческого языка, переводчика и нескольких священников.
В молодости Зоя была привлекательна, хотя и излишне полна. В итальянских хрониках отмечаются ее «несравненной белизны кожа» и красивые, живые, выразительные глаза. Но, несмотря на это, попытки выдать девушку замуж не имели успеха: опекуны пытались сосватать Зою и кипрскому королю Жаку II, и итальянскому богачу князю Параччиоло, но получали отказ. Причиной же отказа была не тучность византийской царевны (как злословили некоторые современники), а отсутствие хорошего приданого. Наконец, кардинал Виссарион написал письмо возможному русскому жениху — овдовевшему великому князю Ивану III, и сделал он это отнюдь не случайно. Верный слуга папского престола желал распространить влияние католичества на освобождающуюся от ига Русь и заручиться ее помощью в войне с турками. Впрочем, и русская сторона имела здесь свои политические цели: Иван III добивался брака с византийской принцессой для укрепления международного статуса московского государства и его признания в качестве преемника Византийской империи. Так интересы сошлись, и замужество Софии было, наконец, организовано: новый папа Павел II щедро выделил невесте и сопровождающим на дорожные расходы четыре тысячи дукатов из суммы, собранной для очередного Крестового похода, и написал охранную грамоту, в которой говорилось: «Наша дорогая дщерь во Христе, знатная матрона Зоя, дочь законного наследника Византийской империи, славной памяти Фомы Палеолога, спаслась от нечестивых рук турок… Она отправляется к своему супругу… к Нашему дорогому сыну, благородному государю Ивану… Мы храним славную своим происхождением Зою на лоне своего милосердия и желаем, чтобы всюду приняли и обошлись с ней благородно». 24 июня 1472 г. большой обоз Софии Палеолог выехал из Рима. Сохранилось описание отъезда, сделанное неким итальянцем из Болоньи: «Царевна была в плаще из парчи и соболей, в пурпурном платье. Головку ее украшала золотая диадема с жемчугами. Свиту составляли знатные юноши, и каждый оспаривал честь держать под уздцы ее лошадь». По легенде, в состав приданого Софии входили книги, которые позднее лягут в основу собрания знаменитой библиотеки Ивана Грозного.
Обоз невесты Ивана III, которую русские переименовали в Софью Фоминичну, неспешно следовал с юга Европы на север, в немецкий порт Любек. Путешествие было приятным: в городах в ее честь устраивались пышные приемы и рыцарские турниры, ей подносились подарки — серебряная посуда, вино и сладости. Даже шторм на море не испортил впечатлений от поездки, но вот по приезде в Россию возникли осложнения. Дело в том, что сопровождавший Софью папский легат Антонио Бонумбере вез в обозе большой католический крест, который он и взял в торжественный момент, намереваясь нести перед невестой. Подобная демонстрация католичества на русской земле вызвала возмущение у народа, «крыж» у кардинала отобрали и вернули обратно в сани. По-видимому, эта акция произвела впечатление, и теперь посланца папы более всего стала волновать мысль о том, как бы благополучно выбраться из «дикой Руси». Проявив благоразумие, он отказался от предложенных религиозных прений, смиренно сказав, что у него «нет с собой книг». Это было с воодушевлением воспринято как победа православия над «латинством», ну, а сама Софья уже по приезде во Псков продемонстрировала приверженность религии предков и будущего мужа, истово прикладываясь к православным иконам. Венчание состоялось 12 ноября 1472 г. в Успенском соборе в Москве. Жених царевну не разочаровал: Иван III был красив, высок и статен, а роскошь его одеяний существенно превосходила роскошь одежд ее прежних южных женихов. Разочарование вызвало другое: отнюдь не величественный вид деревянной Москвы и очевидная отдаленность перспективы превращения государства ее мужа в новую Византию — «третий Рим».
Судя по всему, участие в государственных делах очень быстро стало главным для наследницы византийских императоров. Она оставила родину, когда ей было десять лет, и всю свою последующую жизнь прекрасно помнила величие и блеск Константинополя, имея его как образец для подражания. Она была плотью от плоти византийской политики с ее склонностью к интригам, а также, вероятно, читала «Князя» Макиавелли, в достатке обладая «крокодильим коварством» — качеством, которым, по мнению знаменитого итальянца, должен обладать монарх. Идея о применении в борьбе с политическими противниками лицемерия и вероломства нашла у византийской царевны (этот титул Софья ценила более, чем титул великой княгини) полное понимание. Так она и действовала, используя свой ум и хитрость как для государственной, так и для личной пользы.
Незаурядная личность великой княгини московской привлекала внимание многих современников, в числе которых был и англичанин Джон Мильтон — автор сочинения «Потерянный и возвращенный рай». Говоря о Софье, он, в частности, отмечал, что гордая женщина часто жаловалась на то, что вступила в брак с «татарским слугой», и активно боролась за изменение этого положения вещей. Нужно отметить, что для этого были условия: в Орде в это время царили хаос и распад, Россия же, напротив, шаг за шагом преодолевала раздробленность, превращаясь в сильное государство. Но память о страшных, опустошительных набегах монголо-татарских войск была еще сильна, и Иван III пока не решался бросить вызов. Софья, политический ум которой он очень ценил и к мнению которой прислушивался, советовала действовать осторожно. Сперва она убедила мужа «сказываться больным» и не ходить из Москвы пешком на унизительный обряд поклонения послам хана. Потом самолично произвела хитроумную операцию по их изгнанию из Кремля, уничтожив ордынское подворье, находившееся в его пределах и ежедневно напоминавшее всем о зависимости Москвы. Использовала Софья и «женскую солидарность», когда вскоре после этого написала письмо жене хана Ахмата, в котором сообщала о небесном видении, посетившем ее и велевшем построить на месте подворья православный храм. Просьбу, выраженную весьма льстиво, княгиня подкрепила богатейшими дарами, и практичная ханша, имевшая, вероятно, не меньшее влияние на мужа, не устояла и посодействовала. А за удалением ордынских надзирателей из Кремля последовал уже по-настоящему решительный шаг: когда посольство хана Ахмата явилось за данью, Иван III, вместо того чтобы поцеловать по унизительному обычаю ханский портрет, бросил его на землю и растоптал, велев передать хану, что то же будет и с ним самим, если он явится на русскую землю.