Era figlia del re Luigi XV di Francia e della principessa Maria Leszczyńska di Polonia, e in quanto quinta figlia femmina della coppia reale fu detta Madame Septième.
Mentre le sue tre sorelle maggiori crebbero e terminarono la loro istruzione a Versailles, lei e le altre furono mandate presso l'Abbazia di Fontevraud nel 1738 per essere allevate.
Vita a Versailles
Suo nipote Luigi Augusto, figlio di suo fratello Luigi Ferdinando, che sarebbe succeduto al nonno Luigi XV con il nome di Luigi XVI, era rimasto precocemente orfano di madre e si era quindi molto affezionato alle zie paterne, che amavano teneramente il timido ed impacciato nipote.
Come le sorelle maggiori Adelaide, Luisa e Sofia non si sposò mai ma a differenza di esse, prese i voti diventando monaca carmelitana con il nome di suor Teresa di Sant'Agostino. Lasciò quindi la corte e Versailles nel 1770, dove era cresciuta, e si chiuse nel convento di Saint-Denis, dove rimase per tutta la vita.
La morte
Luisa Maria morì nel 1787 e le fu quindi risparmiato il trauma della Rivoluzione francese e di veder al patibolo molti suoi famigliari e nobili francesi che non erano fuggiti all'estero, tra cui proprio il nipote e sua moglie Maria Antonietta.
Le sue uniche sorelle ancora in vita nel 1789, Adelaide e Vittoria Luisa, riuscirono invece a mettersi in salvo in quanto partirono nel 1791 per l'Italia e non fecero più ritorno.
Il 19 giugno 1873papa Pio IX introdusse la sua causa di beatificazione e papa Giovanni Paolo II, il 18 dicembre 1997, dichiarò venerabile suor Teresa di Sant'Agostino, ricordata ogni anno il 23 dicembre.