Elena et ses trois frères aînés survivants, Kirill, Boris et Andrei, avaient une gouvernante anglaise et parlaient anglais comme langue maternelle. La jeune Elena avait un tempérament et était parfois incontrôlable. À quatre ans, elle posa pour l'artiste Henry Jones Thaddeus. Elle saisit un coupe-papier et menaça sa gouvernante, qui se cacha derrière Thaddeus.
"La petite dame a alors porté son attention sur moi, ses yeux noirs brillants de colère", se souvient Thaddeus. Elena, élevée par une mère très consciente de son statut social, était également considérée comme snob par certains. "Pauvre petite chose, je la plains", écrivit la rivale sociale de sa mère, l'Impératrice douairière Maria Feodorovna, car elle est vraiment très douce, mais vaniteuse et assez grandiose. Elle était initialement fiancée au Prince Max de Bade, mais Max a annulé les fiançailles. La mère d'Elena était furieuse et la société a colporté les difficultés d'Elena à trouver un mari. À un moment donné en 1899, la jeune Elena aurait été fiancée à l'Archiduc Franz Ferdinand d'Autriche, cependant cela n'a rien donné car il est tombé amoureux de la Comtesse Sophie Chotek. Le Prince Nicolas de Grèce et du Danemark, troisième fils de Georges Ier de Grèce, a fait sa première demande en mariage en 1900, mais la mère d'Elena était réticente à laisser sa fille épouser un fils cadet sans véritable fortune ou perspectives d'hériter d'un trône. Elle a finalement accepté de laisser Elena épouser Nicolas, qui était le second cousin d'Elena par sa mère Olga Constantinovna de Russie et son père Vladimir Alexandrovich de Russie, en 1902 après qu'il soit devenu évident qu'aucune autre offre n'était en vue. Le couple s'est marié le 29 août 1902 à Tsarskoye Selo, en Russie.Comme de nombreux mariages impériaux, ce fut un grand événement, auquel assistèrent l'Empereur et l'Impératrice de Russie, le Roi et la Reine des Hellènes, entre autres royautés et nobles de Russie. Le "grandeur" d'Elena irritait certaines personnes à la cour. Selon le diplomate britannique Francis Elliot, il y a eu un incident entre Elena et sa belle-sœur la Princesse Marie Bonaparte : Apparemment, Elena a refusé de saluer Marie et a relevé ses jupes comme si elle ne voulait pas être touchée par elle.
Elena pensait que Marie était inférieure à elle, car son grand-père gérait le Casino de Monte-Carlo. Elena méprisait une autre belle-sœur, la Princesse Alice de Battenberg, en raison du sang morganatique de cette dernière. L'Impératrice douairière écrivit qu'Elena avait un ton très brusque et arrogant qui pouvait choquer les gens.