Родилась Соломония в семье боярина Юрия Константиновича Сабурова, и в 1505 году выбор наследника престола, будущего великого князя Василия Иоанновича, пал именно на неё — по житию, из пятисот самых красивых девиц. Брак вышел бездетным, и оба супруга об этом сильно скорбели.

Через двадцать лет великий князь решил жениться вторично, на литовской княжне Елене Глинской. Духовенство его отговаривало, и цена этих уговоров оказалась высокой: митрополит Варлаам, назвавший расторжение брака незаконным, впервые в русской истории был сведён с престола и посажен в монастырь; преподобного Максима Грека, который заступился за княгиню, запретили в служении и тоже заключили под стражу. Поступок князя осудили все Вселенские патриархи; патриарх Иерусалимский Марк предсказал, что от второго брака родится младенец, который поразит мир своей жестокостью, — это об Иоанне Грозном.

25 ноября 1525 года Соломонию насильно постригли в московском Рождественском монастыре с именем София и под стражей отправили в суздальский Покровский монастырь, ставший потом местом заточения и для других невольных цариц-инокинь. Смирилась она не сразу и долго горевала, но, покорившись воле Божией, нашла утешение в усердной молитве и мало-помалу восходила к совершенству духовному. А князь Курбский в послании Иоанну Грозному назвал княгиню-инокиню преподобномученицей.

Скончалась преподобная София в 1542 году и была погребена в том же Покровском монастыре. Почитать её начали быстро: в рукописных святцах она значится святой праведной княгиней и чудотворицей, при царе Феодоре Иоанновиче её уже чтили как святую, а царица Ирина Феодоровна прислала на её гробницу бархатный покров, шитый образами Спасителя и святых. Патриарх Иосиф писал суздальскому архиепископу Серапиону о молебнах и панихидах у её гроба, а в XIX веке архиепископ Суздальский и Тарусский Серапион составил ей службу.

Ключарь Анания в описании города Суздаля собрал случаи исцелений у её гробницы. В 1598 году здесь прозрела княжна Анна Нечтева, шесть лет страдавшая слепотой. А в 1609 году, во время нашествия на Россию поляков, преподобная, по преданию, явилась в грозном виде предводителю отряда Лисовскому; у него отнялась рука, и он поклялся не трогать город и монастырь.