Главной задачей Софьи было подарить великому князю сыновей. Но, на радость недоброжелателям, у нее родились подряд три дочери – Елена (1474), Феодосия (1475) и опять Елена (1476). Лишь 26 марта 1479 года на свет появился мальчик, нареченный в честь деда Василием. Счастливые родители связали рождение сына с прошлогодним богомольем и усердной молитвой у гроба преподобного Сергия Радонежского в Троицком монастыре.
Но теперь возник вопрос о будущей участи Василия и его братьев. Наследником престола оставался сын Ивана III и Марии Борисовны Иван Молодой, у которого 10 октября 1483 года в браке с Еленой Волошанкой родился сын Дмитрий. В случае кончины Ивана III он не замедлил бы тем или иным способом избавиться от Софьи и ее семейства. Лучшее, на что они могли надеяться, ссылка или изгнание. При мысли об этом гречанку охватывали ярость и бессильное отчаяние.
Портрет Ивана III из «Титулярника» XVII в.
Брак продлился 30 лет, Софья родила мужу 12 детей, из которых пятеро сыновей и четыре дочери дожили до сознательного возраста.
Софья всегда вела себя как подобает племяннице императора: приемы послов у великого князя превратились в сложный и красочный церемониал, подобный византийскому. Благодаря ей византийский двуглавый орел перекочевал и в московскую геральдику, и великий князь Иван III начал именовать себя царем. При сыне и внуке Софьи Палеолог это наименование московского владыки станет официальным. Тут ей помогло честолюбие супруга.
Когда ордынский хан Ахмат готовил нашествие на Московию, а у князя обсуждали вопрос о размере дани, с помощью которой можно откупиться от несчастья, в дело вмешалась Софья. Заливаясь слезами, она стала упрекать мужа в том, что страна до сих пор вынуждена платить дань и что с этим пора заканчивать. Иван III не был человеком воинственным, но упреки жены задели его за живое. Он принял решение собрать войско и выступить навстречу Ахмату. При этом, опасаясь военной неудачи, жену с детьми великий князь отправил сначала в Дмитров, а потом на Белоозеро.
Но все закончилось благополучно: на реке Угре, где встретились войска Ахмата и Ивана III, сражения не произошло. После событий, известных в истории под названием «стояние на Угре», Ахмат ретировался без боя, а зависимость от Орды завершилась окончательно.
Второй брак великого князя Ивана III стал одним из источников напряженности при дворе. Сложилось две группировки придворной знати, одна из которых поддерживала наследника престола – Ивана Молодого, а вторая – Софью. В 1476 году венецианский дипломат А. Контарини отмечал, что наследник
В 1483 году Иван Молодой вступил в брак. Его женой стала дочь господаря Молдавии Стефана Великого, Елена. У них родился сын Дмитрий. После присоединения Твери в 1485 году Иван Молодой назначается отцом тверским князем. Таким образом, в течение всех 1480-х годов положение Ивана Ивановича как законного наследника было вполне прочным.
Однако к 1490 году наследник престола Иван Иванович заболел «камчюгою в ногах» (подагрой). Софья выписала из Венеции лекаря – «мистро Леона», который самонадеянно пообещал Ивану III вылечить наследника престола; тем не менее, все старания врача оказались бессильны, и Иван Молодой через пару месяцев скончался. Врач по московской традиции был казнен.
После смерти Ивана Молодого наследником престола стал его сын, внук Ивана III, Дмитрий. В течение нескольких последующих лет продолжалась борьба между его сторонниками и приверженцами Василия Ивановича. К 1497 году борьба серьезно обострилась. Этому способствовало решение великого князя короновать своего внука, присвоив ему титул великого князя и решив, таким образом, вопрос о престолонаследии. Разумеется, сторонников Василия действия Ивана III категорически не устраивали. В декабре 1497 года был раскрыт серьезный заговор, ставивший своей целью мятеж княжича Василия против своего отца. Стоит отметить, что заговор не нашел поддержки среди высшего боярства; заговорщики, хотя и происходили из довольно знатных семей, тем не менее, не входили в ближайшее окружение великого князя. Результатом заговора стала опала Софьи, которую, как выяснило следствие, посещали колдуньи и ворожеи; княжич Василий был посажен под домашний арест. Главные заговорщики из числа детей боярских, а также связанные с Софьей