Угроза Лестока оказалась преждевременной. Императрица ограничилась высылкой из России Шетарди и резким разговором с принцессой-матерью, которой было приказано не лезть не в свои дела и не вмешиваться в русскую внешнюю политику. Своих намерений относительно принцессы Софии Елизавета не изменила. Ее продолжали готовить к браку с наследником.
К концу июня архимандрит Теодорский закончил обучение принцессы основам православия, и она решила переменить веру. Своему отцу, который долго противился принятию дочерью православия, София написала, что не видит между ним и исповедуемым их семьей лютеранством большой разницы как по содержанию, так и в обрядах. Цербстское семейство должно было смириться с этой необходимостью, ведь неправославная принцесса не могла стать женой наследника русского престола.
Для совершения обряда нужно было выбрать крестную. Елизавета Петровна и сама не отказалась бы крестить Софию, но она уже была крестной матерью своего племянника Петра Федоровича. По православной традиции крестное родство считалось ближе кровного, и крестники одного человека не могли вступить в брак друг с другом. Многие придворные дамы надеялись, что станут крестными принцессы и через кумовство породнятся с семьей Романовых. Вокруг этих крестин уже начали плестись интриги, но Елизавета Петровна нашла другой выход из ситуации: в крестные матери Софии она пригласила восьмидесятилетнюю монахиню Новодевичьего монастыря, которая в силу своего преклонного возраста и иноческого сана не стала бы претендовать потом на особое к себе отношение при императорском дворе.
28 июня 1744 года принцесса София в присутствии императрицы, великого князя и придворных приняла миропомазание от архиепископа Новгородского. Она приняла новое православное имя — Екатерина Алексеевна. Позже бывшая принцесса Фике напишет: «России я обязана всем, даже именем Екатерина». Во время церковной церемонии юная немка демонстрировала такое истовое православное благочестие, что многие придворные и сама императрица плакали от умиления. Довольная Елизавета подарила своей протеже алмазный аграф с первой буквой своего имени и икону-складень, усыпанную бриллиантами, стоимостью в несколько сотен тысяч рублей. Щедрость этого поистине царского подарка отметили многие бывшие на крещении.
На другой день, 29 июня, двор праздновал именины великого князя Петра Федоровича. В этот же день последовало официальное обручение его с новоиспеченной Екатериной Алексеевной, которая по этому случаю получила титул великой княжны. Во время праздничного пира императрица в очередной раз подчеркнула различие в своем отношении к принцессам Цербстским. Обрученные великие князь и княгиня сидели за столом рядом с ней, под балдахином. Туда же, за главный стол, были приглашены иностранные послы. А вот принцессе-матери пришлось обедать одной, на хорах пиршественной залы, так как возле императрицы ей якобы не хватило места.
26 июля великий князь с невестой и будущей тещей отбыл в Киев, на другой день туда же выехала Елизавета Петровна. Императорская семья пробыла на Украине два месяца и вернулась в Москву 1 октября. Во время этой поездки отношения между императрицей и принцессой-матерью еще больше испортились. Несмотря на грозное предупреждение, старшая принцесса Цербстская продолжала лезть в российские политические дела. Стал проявлять активность и отец невесты великого князя. Принцу Цербстскому надоело служить на генеральских должностях при прусском королевском дворе, он вознамерился получить герцогство Курляндское и просил его у Елизаветы в качестве подарка к свадьбе дочери. Но Елизавета Петровна уже решила, что герцогом Курляндским сделает Бирона, возвратив его из ссылки, чему немало способствовал Бестужев, удостоенный к тому времени чина канцлера и пользовавшийся большим влиянием. Императрице хотелось поскорее избавиться от надоедливых немецких родственников. Для этого нужно было скорее сыграть свадьбу наследника, а потом его тещу можно было отправить восвояси.
Торопиться с браком и рождением следующего поколения потомства царской семьи заставляло и слабое здоровье великого князя. Перед поездкой в Москву в 1743 году у Петра Федоровича был сильный припадок. Что его спровоцировало, неизвестно. Но на наследника вдруг напала сильная слабость и апатия, он потерял интерес ко всему и не мог подняться с постели. Императрица, которая сама в это же время была нездорова, поспешила в комнату племянника и увидела его лежащим без движения, с мертвенной бледностью на лице. Она расплакалась и не знала, что предпринять. Через некоторое время у великого князя выступил пот на лбу. Его лейб-медик доктор Боэргав обрадовался, так как увидел в этом хороший признак. Он был прав, вскоре болезнь отступила. Уже в Москве в ноябре 1744 года Петр Федорович сильно заболел корью и почти месяц пролежал в постели. В декабре, как только установился санный путь, императрица выехала в Петербург. Через несколько дней за ней отправились и великий князь с невестой и ее матерью. Но только успели проехать Тверь, как на отдыхе в селе Хотилове Петру Федоровичу вновь стало плохо. У него обнаружилась оспа. Императрица, уже прибывшая к этому времени в Петербург, немедленно выехала обратно. В Хотилове она оставалась весь январь и буквально не отходила от больного племянника, следя за малейшими изменениями его состояния. Во многом благодаря ее заботам великий князь поправился, и в начале февраля императорская семья вернулась в Петербург.
10 февраля 1745 года наследнику престола исполнилось 17 лет. По представлениям того времени, это был возраст совершеннолетия, когда можно и нужно было вступать в брак. День рождения великого князя отмечали торжественно. Возле Зимнего дворца был возведен украшенный иллюминацией символический храм греческой богини здоровья Гигиеи, внутри которого была установлена статуя радости и веселья с вензелем великого князя Петра Федоровича в руках.
Но как бы ни торопилась императрица женить племянника, приготовления к свадьбе наследника престола по традиции заняли несколько месяцев. Венчание Петра Федоровича с Екатериной Алексеевной состоялось 21 августа 1745 года в церкви Казанской Божьей Матери в Санкт-Петербурге. Шаферами, державшими над головами молодых брачные венцы, были: у великого князя — родной дядя Екатерины, епископ Любский; у великой княгини — морганатический супруг Елизаветы, обер-егермейстер граф Алексей Разумовский.
Свадьба отличалась необыкновенной пышностью и продолжалась 10 дней. Елизавета Петровна, у которой не было собственного свадебного торжества, хотела гулять и за себя, и за племянника. Напомним, что свадебных торжеств в императорской семье Романовых не было уже давно — со времени заключения официального брака между Петром I и Екатериной I (о свадьбе Анны Леопольдовны с Антоном Ульрихом предпочитали не вспоминать), и бракосочетание наследника престола имело серьезный политический подтекст.