Elle s'est mariée à l'âge de 15 ans, le , à Cassel au landgrave Maurice de Hesse-Cassel, qu'elle avait rencontré lors du mariage de sa grande sœur Anne-Marie. Ce mariage a été célébré en présence de nombreux princes invités. Le mariage avec une calviniste a augmenté les liens de Maurice avec les comtes de la Wetterau, bien que Maurice ait choisi Agnès plus par amour que par calcul dynastique.
Agnès est décrite comme exceptionnellement talentueuse, belle et aimable. Matthäus Merian fait une broderie de la comtesse avec son mari et ses enfants. Le jour après la mort d'Anna, Maurice écrit au roi de France Henri IV à propos de sa grand perte.
Descendance
De son mariage avec Maurice, Agnès a les enfants suivants: