Дочь греческого купца, племянница епископа мантинейского Теоклетоса Вимпоса. Шлиман, приехав в 1868 году в Афины, и предполагая обосноваться в Греции, начав археологические раскопки, попросил епископа подыскать ему в жёны «гречанку из хорошей семьи, в совершенстве знающую Гомера, с чёрными волосами и по возможности красивую». Шлиман был старше своей невесты на 30 лет и заплатил за неё выкуп в 150 тысяч франков. Венчание состоялось 24 сентября 1870 года в Афинах, у четы Шлиманов было двое детей — дочь Андромаха (1871—1962) и сын Агамемнон (1878—1954).
София Шлиман сопровождала супруга на раскопках и в зарубежных поездках. Несмотря на то, что во время находки «Клада Приама» София была в Афинах, Шлиман в своей книге о троянских раскопках ввёл её в легенду: якобы, супруга вынесла троянские драгоценности с места раскопок в корзине из-под овощей, чтобы «спасти» их от турецких властей. После смерти Шлимана в 1890 г., София много сделала для популяризации его наследия, а в 1928 году передала его личные коллекции в дар греческому государству. С 1990-х гг. в их доме «Илиу Мелатрон» на ул. Панэпистимиу располагается Афинский нумизматический музей.
