Крещена 4 сентября 1652 года в Чудовом монастыре.
В детстве к ней была представлена наставница Авдотья Пыпина, обучавшая Марфу грамоте, чтению по Часослову и Псалтыри.
В 1698 году за сочувствие и помощь своей сестре царевне Софье была пострижена в Успенском монастыре в Александровой слободе под именем Маргариты. Живя в монастыре, она продолжала переписываться с сёстрами. В 1706 году проездом к матери её тайно посетил племянник, царевич Алексей Петрович.
Современная ей «Книга глаголемая описание о российских святых» упоминает Марфу Алексеевну в числе неканонизированных церковью святых.
