伊凡七岁那年，父亲瓦西里二世在诸罗斯城邦的大公女儿中，选中了特维尔大公的女儿玛丽娅作为伊凡未来的妻子。特维尔大公没有表示反对，因为这桩婚姻象征着莫斯科大公国和特维尔公国的和解。在伊凡即位后发兵攻打喀山汗国那年，玛丽娅突然暴病身亡。伊凡本打算在战事结束后，在罗斯诸城邦中找一个妻子，但罗马教廷出人意料地遣使来莫斯科，提出和索菲娅公主联姻。
1453年，土耳其人攻陷君士坦丁堡，东罗马帝国灭亡。拜占庭末代皇帝的弟弟带着自己的女儿索菲娅，逃往罗马教廷避难。面对扩张势头咄咄逼人的土耳其，意大利首先感到焦虑，因为在夺取君士坦丁堡、灭掉东罗马帝国之后，土耳其人攻占了巴尔干半岛，直接威胁着意大利各国的东部边界。罗马教皇西斯科特四世想通过联姻这种方式，以拯救基督教文明的名义，说服莫斯科大公国在北线向信仰伊斯兰教的土耳其发动战争，以减缓欧洲所面对的土耳其的威胁。此外，在拜占庭帝国灭亡后，以莫斯科为首的罗斯诸城邦成为东正教的最后支柱，而罗马教廷一直试图将已经分裂达千年之久的天主教和东正教合二为一，建立一个以罗马为中心的统一的基督教会。所以把索菲娅公主嫁到莫斯科大公国，巩固欧洲和莫斯科之间的联系，将为两教合并打下基础。
很快就传来了伊凡三世对教皇提议的回信。伊凡三世表示同意这桩婚事，但伊凡三世派来的特使提出一个条件：伊凡三世和索菲娅公主所生子女，不得继承莫斯科大公之位。索菲娅公主没有丝毫的犹豫，一口答应下来。据史书记载，索菲娅公主为人非常聪明，同时有很强的政治野心。在继续留在罗马教庭，寄人篱下和远嫁不为人知的莫斯科大公国，实现政治抱负之间，索菲娅公主选择了后者。在当时的欧洲人心目中，罗斯诸城邦虽然也信仰基督教，但那里经济落后，自然生存环境恶劣，居民属于半开化的野蛮人，比起鞑靼人来，文明程度高不了多少。所以很多人都惊讶于索菲娅公主的决定。
远在莫斯科的伊凡三世也在热切地等待索菲娅公主的到来。迎娶东罗马帝国的末代公主，在法律上意味着莫斯科大公国成为拜占庭的合法继承人，莫斯科大公国至少在名义上从此可以成为罗斯诸城邦的首都，而伊凡三世的地位也将由大公而变成各个城邦集合起来的国君，而罗斯诸城邦可以名正言顺地并入莫斯科版图。至于西斯科特四世希望莫斯科大公国以拯救基督教文明的名义，发动对土耳其的战争，则这个想法实在过于天真。对莫斯科大公国来讲，首要的战略目标是统一罗斯诸城邦，建立中央集权的统一国家，抵御外敌入侵，而不是以拯救宗教的名义，贸然发动对土耳其的战争。此外莫斯科大公国在当时也不具备和土耳其交战的能力，至少要首先征服南方草原上的克里木汗国和哥萨克人，在当时这显然是不现实的目标。
经过长时间的旅途，索菲亚公主抵达莫斯科。11月份，在莫斯科举行了伊凡三世和索菲娅公主的盛大婚礼。
在索菲娅加入莫斯科大公国以后，莫斯科的政治生活发生了一些显著的变化。首先是逐渐出现了新的国号。原有的"罗斯"这个国号逐渐为"俄罗斯"所代替。按照希腊语的组词习惯，重音后移，"俄罗斯"这个名称逐渐开始出现在官方的正式文件中。其次，莫斯科大公国名正言顺地称为东罗马帝国的继承人，东罗马帝国的双头鹰国徽也就成为俄罗斯的国徽，从此双头鹰也成为俄罗斯的一个象征。在这个时期出现了"俄罗斯就是第三个罗马帝国"的说法，这在以后相当长的一个时期里成为俄罗斯国家意识形态的一个主要方面。
伊凡三世不满足于"莫斯科大公"这个称号，但又不想自称"国王"。最终选择了"沙皇"这个称号，这个称号来源于凯撒大帝，德语中称作Kesar，到了俄语中就变成了Tsar。这个时候的伊凡三世还没有想到过自称"皇帝"，因为他还没有一个包纳众多民族、王国和公国的帝国，这个愿望只能留给后世去实现了。暂时，伊凡三世是拥有众多城邦宗主地位的莫斯科大公国的大公。尽管如此，伊凡三世在今后的正式文件中，他完整的自称是"上帝垂恩之全俄君主及莫斯科大公国大公伊凡三世"。
索菲娅公主嫁入莫斯科的时候，带来了大量的书籍，都是在东罗马帝国灭亡前夕从君士坦丁堡抢运出来的。一方面，这批书籍对俄罗斯的文化发展起到了一定作用，另一方面，莫斯科大公国对拜占庭文化的继承和发展也起到了不可替代的作用。从这一点上说，莫斯科是第三个罗马帝国的观点还是有一定根据的。
自从索菲娅来了以后，莫斯科大公国的宫廷制度就按照拜占庭帝国的标准作了改革，从此莫斯科大公国的各种规章礼仪日渐完整，成为一个完整的体系。宫廷内举行的各种仪式也要求进退有节，因而更加庄严更加隆重，体现出大国风度。
伊凡三世在俄罗斯各个城邦中的威信不断上升，威福日甚。据史书记载，这个时候的伊凡三世才真正成为一个一言九鼎的君主，很多宫女在看到伊凡三世发怒时的眼神，甚至能吓得昏倒。有一次伊凡三世在召集会议的时候坐在宝座上睡着了，周围的大臣只好垂手站在伊凡三世周围，寂静无声，又不敢走开，直到伊凡三世醒来。
索菲娅对宫廷制度的改革招致了很多人的不满，守旧的大臣们采取消极对抗的办法，对很多革新举措拖延或者找各种借口不予执行。索菲娅是一个政治野心很强的人，所以她逐渐认识到，想要在政治上有所作为，必须摆脱"外人"的形象，必须得到莫斯科臣民的爱戴。而想要做到这一点，第一件事就是：必须为伊凡三世生个儿子。
伊凡三世也有这个愿望，但他只是喜欢男孩而已。
