En 1299, à l'âge d'environ 10 ans, Éléonore fut donnée en mariage à Philippe de Toucy (vers 1290 † après 1300), futur prince titulaire d'Antioche (titre hérité de sa mère, Lucie d'Antioche) et futur seigneur de Terza (hérité de son père, Narjot de Toucy). Le mariage fut annulé par la bulle du pape Boniface VIII, le en raison du trop jeune âge des époux mais également pour consanguinité et parce que célébré sans dispense papale.
A l'été 1302, après la tentative inutile de Charles de Valois, commandant des troupes angevines du royaume de Naples, pour conquérir la Sicile par les armes, celui-ci, le père d'Éléonore, Charles II et le pape Boniface VIII, proposèrent au roi de Sicile, Frédéric II d'Aragon, d'épouser la jeune princesse. Un compromis fut trouvé, qui prévoyait que Frédéric maintiendrait sa position en Sicile avec le titre de roi de Trinacrie (le titre de roi de Sicile ne pouvant être porté que par le roi de Naples) jusqu'à sa mort, après quoi l'île serait repassée aux Anjou. Cet accord mit un terme à la guerre des Vêpres siciliennes, avec la paix de Caltabellotta, le . Le traité de paix divisait le vieux royaume de Sicile en une partie insulaire et une partie péninsulaire. L'île, appelée le royaume de Trinacrie, alla à Frédéric, qui l'avait gouvernée, et le Mezzogiorno, appelé royaume de Sicile à l'époque et royaume de Naples par les historiens actuels, alla à Charles II, qui l'avait gouverné. Cette paix était donc la reconnaissance formelle d'un status quo inconfortable.
Frédéric II offrit à sa femme la "Chambre de la Reine", c'est-à-dire une véritable dot gérée par un gouverneur et mise à disposition de la reine, formée des territoires des villes de Paternò, Syracuse, Lentini, Avola, Mineo, Vizzini, Castiglione, Francavilla et l'île de Pantelleria. Ce système perdura jusqu'en 1537.
En 1329, pour remercier la Vierge d'avoir protégé l'île contre une éruption de l'Etna, elle fit construire à Catane une grande église dédiée à Saint François de l'Immaculée.
En 1343, restée veuve, la reine s'installa à Messine, accompagnée du chevalier Antonino Natoli, avant de se retirer définitivement sur ses terres, avec une préférence pour les environs de Belpasso, au pied de l'Etna, où l'on trouve aujourd'hui encore la Citerne de la Reine, dont la tradition veut qu'elle soit l'édificatrice.
Elle mourut le au couvent de San Nicola l'Arena, près de Nicolosi. Sa dépouille fut ensuite transportée à Catane dans l'église Saint-François, où une plaque la rappelle.