Grożąc Wilhelminie osadzeniem w twierdzy Spandau pod zarzutem udziału w zmowie, która doprowadziła do próby ucieczki jej brata oraz szantażując nawet pozbawieniem go tronu, zmusił praktycznie córkę do zawarcia związku z Fryderykiem, margrabią Bayreuth.
Ślub i życie w Bayreuth thumb|Wilhelmina jako margrabina Bayreuth 20 listopada 1731 roku odbył się ślub, a samo małżeństwo, mimo że było poprzedzone tak dramatycznymi wydarzeniami, było w swych pierwszych latach bardzo zgrane i szczęśliwe. W późniejszym okresie dopiero jej życie małżeńskie uległo znacznemu ochłodzeniu i praktycznie się rozpadło. Jej mąż Fryderyk bowiem wziął za swoją faworytę i metresę Wilhelmine von Marwitz (późniejszą hrabinę Burghaus), pierwszą damę swojej żony.
Wilhelmina brała czynny udział w modernizacji kraju, a jej dwór zapoczątkował epokę rokoko w Bayreuth (niem. Bayreuther Rokoko). Tamtejszy pałac stał się swoistą miniaturą Wersalu. Dwór uświetniony był wizytami Fryderyka i filozofów oświeceniowych, m.in. Woltera, co dodawało mu swoistego prestiżu.