Elena Vladimirovna s-a născut pe 17 ianuarie 1882 la Țarskoie Selo și a fost fiica Marelui Duce Vladimir Alexandrovici al Rusiei și a soției acestuia, Prințesa Marie de Mecklenburg-Schwerin, cunoscută sub numele de Maria Pavlovna. Prin tatăl ei, Elena Vladimirovna era nepoata țarului Alexandru al II-lea și a Prințesei Maria de Hesse-Darmstadt, iar unul din frații săi, Marele Duce Kiril Vladimirovici, va fi pretendent la tronul Rusiei după asasinarea familiei imperiale în 1918.
În copilărie fetița a fost descrisă ca răzgâiată, arogantă și dificilă, probabil din cauza mamei, care o educase în ideea respectării rangului, iar la numai patru ani a amenințat menajera familiei cu un cuțit în timp ce poza pentru pictorul Henry Jones Thaddeus. Instruirea copilei și a fraților ei a fost încredințată unei guvernante britanice pe nume Millicent Croft, care a inițiat-o în literatură de la o vârstă foarte fragedă, citindu-i cărți precum “Oliver Twist” sau “Barnaby Rudge” de Charles Dickens. În această perioadă a avut contact cu mulți intelectuali și artiști care erau oaspeții părinților săi la palatul din Sankt Petersburg, dar nu a fost apropiată de curtea regală pentru că relațiile familiei cu Alexandru al III-lea au fost complicate deoarece părinții ei erau geloși pe țar și pe soția sa.
Elena Vladimirovna a devenit o tânără foarte frumoasă, iar ambițioșii ei părinții ei i-au căutat un soț care să fie moștenitorul unui tron european.
În 1898, Marea Ducesă a fost logodită cu prințul Max de Baden, văr și moștenitor prezumptiv al Marelui Duce Frederic al II-lea, dar tânărul a rupt angajamentul, ceea ce i-a pătat permanent reputația ducesei. În 1900, a circulat un zvon conform căruia Elena Vladimirovna urma să se logodească cu prințul Ferdinand I al Bulgariei, care rămăsese văduv după moartea primei lui soții, Maria Louise de Parma, dar nici acest aranjament nu s-a finalizat. Aflându-se în impas, familia Vladimirovici a implorat Curtea Imperială să o ajute pe Elena să se apropie de Prințul Albert al Belgiei, însă fără succes. Părinții s-au mai gândit la arhiducele ereditar Franz Ferdinand al Austriei sau la prințul Louis de Monaco, dar niciuna dintre idei nu s-a finalizat, și se pare că mama Elenei ar fi încercat chiar să aranjeze un mariaj cu cel de-al doilea fiu al țarului Alexandru al III-lea, Marele Duce Mihail, în ciuda faptului că Biserica Ortodoxă interzicea căsătoriile între verișorii primari.
Obosită de aceste încercări nereușite, Elena Vladimirovna s-a apropiat treptat de Prințul Nicolae, al treilea fiu al regelui Greciei și al soției sale, născută Olga Constantinovna a Rusiei. Cei doi s-au întâlnit pentru prima dată în 1894 la o petrecere la Livadia, în Crimeea, și s-au revăzut doi ani mai târziu, la încoronarea tânărului țar Nicolae al II-lea, însă abia în vara anului 1900 s-a dezvoltat povestea lor de dragoste. Deși nu apăruse niciun alt pretendent, părinții fetei s-au opus inițial vehement acestei relații, considerând că prințul este prea sărac și nu are nicio șansă să devină rege, dar pe măsură ce anii au trecut și perspectivele de a găsi un cap încoronat pentru fiica lor s-au diminuat, familia Vladimirovici a decis în cele din urmă să accepte logodna în iunie 1902. Cuplul s-a căsătorit cu Țarskoe Selo pe 16 august 1902 și cu această ocazie Marele Duce Vladimir i-a oferit fiicei sale un kokoshnik cu diamante, cumpărat de la Casa Cartier, și o broșă în formă de arc.
După ce și-au petrecut luna de miere în zona Ropcea din Bucovina, Elena și Nicolae au ajuns în Grecia la bordul vasului Amrit și s-au stabilit într-o aripă a Palatului Regal din Atena unde au locuit până în 1905, când cuplul s-a mutat în Palatul Nicolae, o reședință modernă, care avea apă curentă, rece și caldă. Cei doi au dus o viață relativ simplă, dar confortabilă, datorită zestrei generoase pe care Marea Ducesă a primit-o de la părinții ei, dar ea nu a scăpat de aroganța care o caracteriza încă de mică, afișând în permanență superioritatea rangului său. Prințesa a avut relații complicate cu cumnatele ei, le-a disprețuit pe prințesa Alice de Battenberg, soția Prințului Andrew, și pe Marie Bonaparte, soția Prințului George, pentru că ambele proveneau din familii non-dinastice și nici legăturile sale cu prințesa Sofia a Prusiei, căsătorită cu Constantin, nu au fost mai calde. Cu toate acestea, pentru că înalta societate de la Atena nu era foarte ofertantă, Marea Ducesă nu a avut de ales și a trebuit să trăiască în acest anturaj. Mai târziu, în timpul domniei regelui Constantin I, principele și principesa luau masa în fiecare joi în reședința suveranilor, iar marțea aceștia veneau în vizită la cuplul princiar, dar, în ciuda eforturilor sale de a se integra în noua țară, Marea Ducesă a păstrat nostalgia pentru lumea strălucitoare de la Sankt Petersburg.
Cuplul a avut trei copii: Olga, care se va căsători în 1923 cu Prințul Paul al Iugoslaviei, Elisabeta, care s-a căsătorit în 1934 cu contele Charles Theodore de Toerring-Jettenbach și Marina, devenită, după mariajul cu prințul George al Regatului Unit, Ducesă de Kent. Cei trei copii au primit o educație relativ simplă, fiind încredințați unor bone grecoaice și unei guvernante britanice pe nume Kate Fox. Foarte apropiată de Elena, tânăra englezoaică a rămas în slujba cuplului princiar și a fiicelor sale din 1903 până la moartea ei. În anii următori, la fel ca toate femeile din preajma ei, Elena Vladimirovna și-a dedicat timpul operelor caritabile. În timpul războaielor balcanice din 1912-1913, Marea Ducesă, soacra și cumnatele ei au îngrijit soldații răniți pe front, iar Elena a condus propriul spital de campanie. Izbucnirea Primului Război Mondial a surprins-o pe
Marea Ducesă și pe familia sa în timpul vizitei anuale la Sankt Petersburg și, îngrijorat de evoluția evenimentelor, micul grup a decis să se întoarcă rapid la Atena, unde a aflat că suveranul optase pentru o politică de neutralitate, iar Elena nu și-a ascuns sentimentele în favoarea Antantei, criticând-o pe cumnata ei, regina Sofia a Prusiei, pe care a descris-o ca fiind susținătoare a Germaniei.
Mai târziu prințesa a simțit pe propria piele tragicele evenimentele din anul 1917, în special Revoluția bolșevică, cea care a dus la răsturnarea de la putere a țarului Nicolae al II-lea al și apoi la uciderea lui. Majoritatea Romanovilor au fost plasați în arest la domiciliu, bunurile lor au fost confiscate, iar Elena Vladimirovna și-a pierdut cea mai mare parte a averii, toate bunurile ei din Rusia fiind confiscate de guvernul provizoriu. Câteva luni mai târziu, în iunie, regele Constantin I a fost detronat și exilat în Elveția împreună cu soția și copiii săi și, în aceste condiții, Nicolae, Elena și fiicele lor l-au urmat pe suveran, părăsind Grecia pe 4 iulie 1917.
Stabilită în Elveția, Marea Ducesă Vladimirovna și-a împart timpul între St. Moritz, unde își petrecea iarna, și Zurich și Lucerna, unde stătea în restul anului, însă în această perioadă a trăit, pentru prima dată în viața ei, o criză financiară personală și, în plus, familia s-a confruntat cu probleme de sănătate, fiicele Marii Ducese îmbolnăvindu-se de varicelă și gripă spaniolă.
Când a ajuns în Elveția, Elena Vladimirovna era deosebit de îngrijorată din pricina cumnatei ei, Victoria-Mélita de Saxa-Coburg-Gotha, sora reginei Maria a României, care era pe punctul de a naște, și s-a străduit îi intermedieze trecerea în Finlanda, unde și-a găsit în cele din urmă refugiul și Marele Duce Kiril Vladimirovici. După Revoluția din Octombrie și venirea la putere a bolșevicilor, situația Romanovilor s-a înrăutățit și mai mult pentru că soarta tuturor membrilor familiei devenise incertă. Mama lui Nicolae, Olga Constantinovna, care se afla în Rusia, s-a trezit prizonieră la Palatul Pavlovsk, în timp ce cea a Elenei, Maria de Mecklenburg-Schwerin, era blocată împreună cu fiii ei, Andrei și Boris, în Caucaz.
În cele din urmă, în 1919, regina Olga a fost salvată datorită intervenției Ambasadei Danemarcei și în februarie 1920 Marea Ducesă Maria și fiii ei au ajuns în Elveția, dar nu toți Romanovii au fost la fel de norocoși. Șaptesprezece membrii ai familiei Elenei au fost uciși, inclusiv doi cumnați, Marii Duci Paul Alexandrovici și George Mihailovici, și aceeași soartă au avut-o câțiva dintre unchii și verii ei, inclusiv țarul și țarina. În plus, reîntâlnirea Elenei cu mama sa a fost de scurtă durată, pentru că Maria de Mecklenburg-Schwerin a murit la Contrexéville la câteva luni după ce a fugit din Rusia, pe 6 septembrie 1920.
Pe 2 octombrie 1920 tânărul rege Alexandru I al Greciei a fost mușcat de o maimuță domestică în timpul unei plimbări în grădina de la Tatoi, a suferit un sepsis sever și a murit, iar dispariția sa a provocat o criză politică acută, în contextul deja complicat de izbucnirea unui nou război împotriva Turciei în mai 1919. Premierul Eleftherios Venizelos s-a opus vehement întoarcerii regelui Constantin I și a încercat, fără succes, să găsească un alt prinț grec care să-l înlocuiască, dar un referendum organizat la Atena a decis revenirea suveranului detronat, astfel că familia regală s-a întors în Grecia pe 19 decembrie.
Prințul Nicolae și-a recăpătat locul în armată și s-a alăturat statului major, a plecat la Smirna, oraș aflat sub mandat grecesc din 1919, iar Elena Vladimirovna și fiicele ei au fost invitate de prințul Christophe și de soția sa să petreacă câteva luni la Cannes, în sudul Franței. În primăvara anului 1922, cele patru l-au întâlnit pe Prințul Moștenitor Frederic al Danemarcei, care a cerut-o în căsătorie pe Olga, dar proiectul matrimonial a fost abandonat în cele din urmă.
Între timp, conflictul cu Turcia a continuat, în august 1922 armata greacă a fost învinsă de trupele lui Mustafa Kemal Ataturk în bătălia de la Dumlupinar, turcii au recucerit Smirna, populația creștină a fost alungată, iar în Grecia înfrângerea a dus la detronarea regelui Constantin I, care a abdicat în favoarea fiului cel mare pe 27 septembrie.
Suveranul detronat și familia sa, deci și familia prințului Nicolae, s-au întors în exil pe 30 octombrie, găsindu-și refugiul la Palermo, în Sicilia.
La un moment dat Christopher al Greciei a fost trimis la Atena de Crucea Roșie, ocazie cu care l-a vizitat pe prințul Andrew, care fusese între timp arestat, dar a mers și la Palatul Nicolae, reușind să recupereze bijuteriile Elenei și pisica persană a familiei.
După moartea regelui Constantin I în ianuarie 1923, Elena, Nicolae și fiicele lor au rămas la San Remo pentru un timp, apoi s-au mutat pe rând la Florența și Londra înainte de a se stabili la Paris, unde au fost găzduiți de prințul George al Greciei și de soția sa, Marie Bonaparte. Odată cu proclamarea celei de-a doua Republici Elene în martie-aprilie 1924, Nicolae, care avea mari probleme financiare, a decis să-și închirieze reședința din Atena, aceasta fiind transformată într-o anexă a Hotelului Grande-Bretagne, ceea ce i-a asigurat un venit confortabil, și, în plus, și-a vândut tablourile și și-a publicat memoriile pentru a oferi familiei sale un trai mai apropiat de cel cu care erau toți obișnuiți.
Între timp, Elena Vladimirovna și-a dedicat timpul numeroșilor exilați ruși care se refugiaseră în Franța după Revoluția bolșevică. Marea Ducesă a sprijinit financiar La Maison Russe, fondată în 1927 la Sainte-Geneviève-des-Bois de Dorothy Paget și Vera Mestchersky, o instituție care se ocupa de sprijinul refugiațiaților vârstnici, și a ajutat, de asemenea, la extinderea cimitirului ortodox rus Sainte-Geneviève-des-Bois, dar principala ei operă de caritate a fost fondarea, în 1924, a unui orfelinat lângă Saint-Germain-en-Laye, care găzduia aproximativ șaizeci de copii ruși, cu vârste cuprinse între 2 și 12 ani, proveniți din toate clasele sociale. La cererea Marii Ducese, copiii au primit o educație similară și nu s-a făcut nicio distincție între orfanii nobililor și ai oamenilor de rând, pentru că acum toți aveau același statut, cel de emigranți.
Pentru a-și finanța acțiunile, în 1921 Elena Vladimirovna și-a scos la vânzare o parte din bijuteriile pe care le moștenise de la mama ei, Marie de Mecklenburg-Schwerin, iar de două ori pe an organiza o mare recepție sau o vânzare caritabilă pentru a strânge fonduri.
Când nu se ocupa de refugiații ruși, Elena se dedica fiicelor sale. A înscris-o în 1923 pe Marina, a cărei educație fusese neglijată din cauza lungilor perioade de exil, la școala pentru fete tinere condusă de Prințesa Vera Mestchersky la Auteuil, unde mezina familiei a rămas până 1925.
După ce nu a reușit să aranjeze mariajul Olgăi, fiica ei cea mare, cu moștenitorul tronului Danemarcei, Marea Ducesă spera să o căsătorească cu viitorul rege Eduard al VIII-lea al Angliei, așa că și-a trimis fiica la Londra, dar întâlnirea dintre prințesă și Prințul de Wales nu a avut succes. Tânăra l-a întâlnit însă pe prințul Paul al Iugoslaviei, care i-a cerut curând mâna și cei doi s-au căsătorit în cele din urmă în octombrie 1923 la Belgrad.
Dornică să-și vadă cel puțin una dintre fiice căsătorită cu un cap încoronat, Elena a plecat în Italia pentru a încerca să aranjeze mariajul celei de-a doua fiice cu Prințul de Piemont, viitorul Humbert al II-lea, dar proiectul a eșuat, iar Marea Ducesă s-a gândit la Prințul Nicolae al României, cel de-al doilea fiu al regelui Ferdinand I și al Reginei Maria, însă fără succes. În cele din urmă, după mulți ani în care a rămas necăsătorită, Prințesa Elisabeta l-a luat de soț în ianuarie 1934 pe contele Charles-Théodore de Toerring-Jettenbach, nepotul reginei Belgiei. Mariajul nu a fost foarte strălucit, dar i-a asigurat un viitor liniștit prințesei, pentru că soțul ei avea o avere substanțială.
La câteva luni după Elisabeta, venise rândul Marinei să-și găsească un soț regal. În 1927, părinții ei au sperat că o vor căsători cu Prințul de Wales, dar în 1934 ducele de Kent, un alt fiu al lui George al V-lea, a fost cel care i-a cerut mâna fetei. De data aceasta, Marea Ducesă a fost încântată, văzând nunta ca o oportunitate de a-și reconfirma statutul. În ciuda prăbușirii casei Romanov și a exilului familiei sale grecești, Elena a pretins să fie numită Alteță imperială și regală în anunțurile de căsătorie ale Marinei, ceea ce i-a atras antipatia suveranului britanic.
Reveniți în Grecia în 1935, Elena și soțul ei, Nicolae, păreau că își vor trăi liniștiți a doua jumătate a vieții, dar starea de sănătate a prințului s-a deteriorat brusc. În ianuarie 1938 cei doi au participat la nunta prințului Paul cu Prințesa Frederika de Hanovra, iar bărbatul a apărut la ceremonie teribil de slăbit. Suferind de ateroscleroză, Nicolae a murit în cele din urmă într-un apartament al hotelului Grande-Bretagne pe 8 februarie 1938, în prezența Elenei și a fiicei sale cea mare, Olga, ultimele lui cuvinte fiind: “Sunt fericit să mor în țara mea dragă”.
După moartea soțului ei, Marea Ducesă a petrecut șase luni cu fiica ei cea mare, mai întâi la Atena, apoi la Belgrad și în cele din urmă la Paris, dar în lunile care au urmat starea de sănătate a fratelui ei, Marele Duce Kiril Vladimirovici, s-a deteriorat, iar ea l-a îngrijit cu mult devotament până la moartea acestuia, pe 12 octombrie 1938, la Spitalul American din Neuilly.
La sfârșitul anilor 1930, tensiunile tot mai mari din Europa au început să o îngrijoreze pe Elena, iar relația sa cu doi dintre gineri, contele de Toerring-Jettenbach și Paul al Iugoslaviei, care erau favorabili puterilor Axei, s-a răcit. După invazia Greciei de către forțele germano-italiene în aprilie-mai 1941, Elena a ales să nu însoțească restul familiei regale în exil și a rămas la Atena împreună cu cumnata ei, Alice de Battenberg, dar a fost criticată pentru că nu a renunțat niciun moment la stilul de viață confortabil. Locuia în continuare în vila ei din districtul Psychiko, avea patru servitori și continuă să călătorească cu mașina, și-a menținut o viață socială foarte activă și nici în aceste momente nu și-a abandonat atitudinea arogantă. Totuși, Marea Ducesă a fost implicată în acțiuni de asistență socială importante în timpul războiului și, împreună cu Prințesa Alice, își petrecea zilele organizând o cantină pentru sărmani, finanțată datorită donațiilor de la Crucea Roșie, iar aceste activități au apropiat-o de cumnata ei, pe care o privise întotdeauna cu o anumită condescendență.
După eliberarea Atenei, Elena a fost suspectată de britanici că a avut simpatii pentru cel de-al Treilea Reich în timpul războiului, mai ales pentru că relativul confort în care trăia a părut suspect într-un moment în care Grecia se confrunta cu penuria și foametea.
După câteva luni de instabilitate politică, în Grecia au avut loc alegeri generale pe 3 martie 1946, regaliștii au obținut majoritatea în parlament, a fost organizat un referendum, iar monarhia a fost restaurată pe 1 septembrie. Spre marea satisfacție a Elenei, George al II-lea a fost în rechemat pe tron, familia regală s-a întors din exil pe 27 septembrie 1946, iar ea a avut în sfârșit ocazia să-și revadă fiicele pe care nu le întâlnise deloc în timpul războiului.
Rămasă în Grecia, Marea Ducesă a avut relații excelente cu regele Paul I și cu regina Frederika, legătura sa cu Prințesa Alice de Battenberg a rămas, de asemenea, foarte strânsă, iar în ultimii ani de viață s-a bucurat de o sănătate destul de bună. A continuat să locuiască în vila ei din Psychiko, înconjurată de un număr mare de pisici, unde a murit la vârsta de 75 de ani, pe 13 martie 1957, vegheată de fiicele ei, Olga și Marina, și a fost înmormântată alături de Prințul Nicolae, la mausoleul regal de la Tatoï.
