Ein wichtiger Schritt zu seiner Befreiung war der Schachzug SIGISMUNDS, seine Eheschließung mit Margaretha von Brieg abzusagen und sich statt dessen mit Barbara, der Tochter des Grafen Hermann II. von Cilli, zu verloben, deren ältere Schwester Anna seinem Bewacher Miklos Garai zur Frau versprochen war. Eine ebenfalls Anna getaufte Großnichte Hermanns und Enkelin Kasimirs III. hatte gerade Wladyslaw Jagiello geehelicht. Da die um 1393 geborene Barbara, jüngstes der insgesamt sechs Kinder aus der Verbindung Hermanns II. mit Anna von Schaunberg, zudem noch nicht in heiratsfähigen Alter war, brauchte SIGISMUND seinen lockeren Lebenswandel vorerst nicht aufzugeben.
Die dank ihrer Sparsamkeit und dem Geschick ihres Finanzberaters Johann Siebenlinden zu beträchtlichem Vermögen gelangte Königin Barbara beteiligte sich in steigendem Maß an Pfandgeschäften, so dass sie schließlich, sehr zum Missfallen der Barone, 28 Burgdomänen und zahlreiche Krongüter kontrollierte.
Obschon SIGISMUND Festivitäten liebte, haben sich keine Berichte über seine sicher prunkvoll ausgestaltete Eheschließung mit Barbara von Cilli erhalten. Das Datum der Hochzeit ist umstritten - sie könnte bereits Ende 1405, wahrscheinlicher aber erst im Frühjahr 1408 stattgefunden haben. Barbara, jüngstes der sechs Kinder aus der Verbindung Hermanns II. mit Anna von Schaunberg, wurde von den Zeitgenossen als außergewöhnlich schöne Frau mit schneeweißem Teint und schlankem Wuchs gerühmt, die gut zu ihrem imposanten, großen Wert auf sein Äußeres legenden Gatten passte. Sie erwies sich als eine vielseitig begabte, selbstbewusste, an der Politik interessierte Frau, des Deutschen, Ungarischen, Lateinischen, Tschechischen und wahrscheinlich auch des Polnischen mächtig, mit einnehmendem Wesen, eloquent, ehrgeizig, besitzbewusst und hartnäckig in der Verfolgung ihrer Ziele. Der Altersunterschied von etwa 25 Jahren dürfte anfänglich ein harmonisches Zusammenleben der Ehegatten nicht beeinträchtigt haben. SIGISMUND verschrieb Barbara großzügig den Dreißigstzoll im Wert von etwa 20.000 Gulden als Morgengabe und zog die 1408 vom Erzbischof von Gran zur Königin Gekrönte auch zur Erledigung tagespolitischer Aufgaben heran, denn sie nahm erstmals seit dem Herbst 1412, während der durch den Kreis mit Venedig bedingten Abwesenheit ihres Gatten, zusammen mit dem Palatin Garai und Erzbischof Kanizsai die einer Statthalterschaft entsprechenden Funktionen wahr. Mit der Krönung zur römisch-deutschen Königin am 8. November 1414 in Aachen und zur Königin von Böhmen am 11. Februar 1437 in Prag partizipierte Barbara an den Erfolgen ihres Gemahls, der sie 1433 aber von der Kaiserkrönung ausschloss. Von der fast 30-jährigen Ehe, aus der als einziges überlebendes Kind die 1409 geborene Elisabeth hervorging, sind wahrscheinlich nur die ersten sieben Jahre einigermaßen glücklich verlaufen. Die Königin, von Aeneas Sylvius Piccolomini (dem späteren Papst Pius II.) als Ungläubige und von politischem Ehrgeiz besessene Intrigantin charakterisiert, brachte es dank ihrer geschickten Geldanlagen und kluger Berater zu beträchtlichem Vermögen, das sie gezielt einsetzte, um über den bei ihr hochverschuldeten SIGISMUND Einfluss auf die Tagespolitik zu nehmen.
In Heilbronn traf SIGISMUND wieder mit seiner Gemahlin Barbara zusammen, die er zwei Jahre lang nicht gesehen hatte und die ihn jetzt mit ihrem Gefolge auf dem Weg nach Aachen zur Krönung begleitete. Den Markgrafen Friedrich I. von Brandenburg hatte SIGISMUND in Verdacht, seiner Gemahlin Barbara zu nahe getreten zu sein.
Seine ihm völlig entfremdete Gemahlin Barbara hatte er nicht zur Kaiserkrönung eingeladen. Trotzdem half sie 1434 dem Kaiser aus finanziellen Engpässen, wofür ihr der Ertrag der Judenkrönungssteuer in Teilen des Reichsgebietes überlassen wurde.
Nach der Rückkehr des Kapitels von St. Veit nach Prag und der Neuweihung des Doms wurde am 11. Februar 1437 die Gemahlin des Kaisers, Barbara, von dem Konzilslegaten und Administrator Bischof Philibert de Coutances zur Königin von Böhmen gekrönt und ihr danach wie üblich die zum Leibgedinge gehörenden Städte überschrieben.
SIGISMUNDS Wohlbefinden dürfte nicht nur durch die schmerzhafte Operation, sondern auch durch Gerüchte getrübt worden sein, dass Königin Barbara mit Unterstützung ihres Neffen Ulrich II. von Cilli, den SIGISMUND im November 1436 in den Reichsfürstenstand erhoben hatte, die Beauftragung mit der Landesregierung während seiner Abwesenheit in Eger genutzt habe, um Kontakte zu hohen Beamten sowie unzufriedenen Utraquisten zu knüpfen, die Vorbehalte gegen den energischen Herzog Albrecht V. hegten. Ob dabei bereits Pläne ventiliert wurden, die Wenzelskrone König Wladyslaw III. oder seinem Bruder Kasimir anzubieten, und ob die etwa 45 Jahre alte Königin die Erwartung äußerte, den gerade 13 Jahre alten polnischen Monarchen zu ehelichen, ist nicht festzustellen.
Die widersprüchlichen Informationen der Zeitgenossen lassen keine eindeutige Aussage über das Schicksal der Königin Barbara zu. Wahrscheinlich noch auf Anordnung SIGISMUNDS wenige Tage vor seinem Tod, vielleicht aber auch erst auf Befehl Herzog Albrechts nach dem 10. Dezember 1437, wurde "die alde konginne" in Znaim gefangengenommen, nachdem bereits ihr Wagentross am 26. November in die Verwahrung der Pressburger Bürgerschaft gegeben worden war. Sie konnte daher die Wahl und Herrschaftsübernahme ALBRECHTS nicht verhindern. Ihr Schwiegersohn hielt sie in Komorn und später in Ofen so lange fest, bis sie sich zur Herausgabe einiger ihr verpfändeter, strategisch wichtiger Burgen bereit fand, für die ihr als Entschädigung immerhin eine Jahresrente von 12.000 Gulden gewährt wurde. Bei der ersten sich bietenden Gelegenheit floh sie an den polnischen Hof, wobei sie jedoch ihrer gesamten Wertgegenstände beraubt wurde, so dass sie völlig mittellos in Krakau eintraf. Im Kampf mit ALBRECHT um die böhmische Krone ließ Wladyslaw III. der als willkommene Verbündete geschätzten Barbara jegliche Unterstützung zukommen; als ALBRECHT jedoch am 27. Oktober 1439 starb und eine Ehe mit seiner Witwe - und Barbaras Tochter - Elisabeth erneut die Aussicht bot, sowohl die Stephans- als auch die Wenzelskrone zu gewinnen, wurde Barbara zeitweilig unter Hausarrest gestellt. Mit der Geburt von Ladislaus Posthumus, dem Sohn ALBRECHTS, am 22. Februar 1440 trat eine völlig neue Konstellation ein, die Barbara allerdings nicht zu ihren Gunsten ausnützen konnte. Sie zog sich im Juli 1441 in ihre böhmische Leidgedingestadt Melnik an der Elbe zurück, nahm kaum noch Anteil an politischen Vorgängen, starb am 11. Juli 1451 an der Pest und wurde in Prag beigesetzt.
SIGISMUNDS spätestens 1408 aus politischem Kalkül geschlossene Ehe mit der um etwa 25 Jahre jüngeren Barbara von Cilli verlief anfangs glücklich, zumal die vom Primas Kanizsai in Gran gekrönte Königin übereinstimmend als "Frau von außergewöhnlicher Gestalt, schlank und strahlend" geschildert wurde, "weshalb beiderseits zwei außergewöhnlich schöne Eheleute zusammenkamen". Nach der Geburt eines ersten Kindes, der Tochter Elisabeth, im Spätjahr 1409 bestand für SIGISMUND die Hoffnung, doch noch den ersehnten Sohn und Erben zu bekommen. Die intelligente, sprachbegabte und lernfähige Barbara, Mitbegründerin des Drachenordens und durch eine großzügige Morgengabe abgesichert, fand bald Gefallen an der Erledigung von tagespolitischen Aufgaben, mit denen sie SIGISMUND als Mitglied des von ihr, ihrem Schwager Garai und Kanizsai gebildeten Regentschaftsrates im Herbst 1412 bei seiner Abreise auf den venezianischen Kriegsschauplatz betraute. Dabei traten Charaktereigenschaften zutage, die sie von ihrem Gemahl unterschieden: Zwar ebenfalls ausgesprochen lebenslustig und genusssüchtig, verfolgte sie aber die Verwaltung und Mehrung ihres Vermögens mit der gleichen Hartnäckigkeit wie ihre politischen Vorhaben. Nach zweijähriger Trennung im Herbst 1414 wieder mit SIGISMUND vereint, wurden sie zusammen am 8. November in Aachen gekrönt und nahmen anschließend bis Juli 1415 in Konstanz am Konzil teil. Während SIGISMUND in Begleitung Garais nach Aragon, Frankreich und England reiste und dann bis zum Konzilsende in Konstanz blieb, musste Barbara, da Kanizsai kränkelte und 1418 starb, allein  die Regierung in Ungarn führen, was sie offensichtlich überforderte. Vom König bereits 1417 aus Konstanz ermahnt, ihren Pflichten besser nachzukommen und der Türkenabwehr, Grenzstreitigkeiten sowie dem überhandnehmenden Räuberunwesen größere Aufmerksamkeit zu schenken, muss es wegen unbewältigter Aufgaben und augenfälligen Missständen bei SIGISMUNDS Rückkehr im Februar 1419 zum Bruch zwischen den Eheleuten gekommen zu sein. Ohne dass den Quellen entnommen werden kann, von wem und weshalb Barbara verleumdet wurde, musste sie sich in Begleitung der Tochter Elisabeth und eines kleinen Gefolges in die Verbannung bei Wardein begeben, wo so schlimme Not herrschte, "das sie alle krang worden,... da sie weder brot noch wine hattent...[und] sie lusig und unrein wurdent". Erst zu Weihnachten 1419 kam es in Skalitz auf Bitten König Wladyslaw Jagiellos sowie dank der Vermittlungsbemühungen des Kanzlers Georg von Hohenlohe und des Hofmeisters Ludwig von Öttingen zur Aussöhnung. Es ist eher unwahrscheinlich, dass die Ursache für das Zerwürfnis in der Untreue der Königin zu suchen ist, der von den Zeitgenossen ohne nähere Begründung ein Verhältnis mit den Markgrafen Friedrich I. von Brandenburg und/oder dem Erzbischof Johann von Wallenrode zu Riga unterstellt wurde. Bei dem Vorwurf, es mit der ehelichen Treue nicht allzu ernst zu nehmen, könnte es sich zudem um einen Topos gehandelt haben, denn er wurde auch gegen eine andere Königin, Barbaras Cousine Anna, die 1416 verstorbene zweite Frau des Polen-Königs Wladyslaw II. Jagiello, erhoben, die erst nach einer Untersuchung durch den Erzbischof von Gnesen von der Verdächtigung reingewaschen wurde, unerlaubten Umgang mit zwei Rittern gepflegt zu haben. Eine Erklärung für Barbaras Verhalten glaubte Aeneas Sylvius Piccolomini gefunden zu haben: "Doch wie SIGISMUND nach vielen Frauen brannte, so begann auch sie, andere zu lieben; denn ein ungetreuer Ehemann ruft eine ungetreue Gattin hervor." Ähnlich argumentierte auch Jean de Montreuil, der SIGISMUND für die Sittenlosigkeit seiner Gemahlin verantwortlich machte, denn "keiner unter den Sterblichen war ein nachsichtigerer Ehemann als er, der nicht nur zuließ, dass seine Frau alles trieb, was sie wollte, sondern sie sogar ermunterte, an öffentlichen Tänzen teilzunehmen, mit jedem Mann zu plaudern und ihn mit so großer Leutseligkeit zu berühren, dass offen gesagt wurde, wer sie nicht kenne, würde sie nicht für eine Königin, sondern für eine Frau niedrigen Gewerbes halten." Obgleich selbst Piccolomini Barbara in einem nach ihrem Tod 1451 geschriebenen Brief als "beherzte Frau" charakterisierte und sie allenfalls noch der Freidenkerei verdächtigte, galt sie der Nachwelt als "gail un ruchlos" sowie als "eine Teutsche Messalina, ein Weib von unersättlicher Wollustbegierde; daebey so ruchlos/dass sie keinen Gott/auch weder Engel noch Teufel/weder Himmel noch Hölle/glaubte".
Die zu Weihnachten 1419 erzielte Aussöhnung der Eheleute konnte jedoch die wachsende Entfremdung längerfristig nicht aufhalten. Obgleich SIGISMUND die Hoffnung auf männliche Nachkommenschaft noch nicht aufgab, wurden die Zeitabschnitte gemeinsamen Zusammenlebens immer kürzer. Barbara begleitete ihren Gatten zwar zu den Reichstagen 1420 nach Breslau, 1422 nach Nürnberg und 1429 nach Preßburg sowie auf den Reisen im März 1424 nach Krakau und im Januar 1429 nach Luck, aber SIGISMUND schloss sie sowohl von seiner Krönung in Böhmen 1420 als auch von seiner Erhebung zum Kaiser aus. Erst seit den im Juli 1436 intensivierten Bemühungen um eine Konsolidierung von SIGISMUNDS Herrschaft in Böhmen war die Königin bis wenige Tage vor seinem Tod an der Seite ihres Gemahls zu finden. Sonst hielt sie sich meist auf ihren ungarischen Besitzungen auf, wobei sie ihre Residenz in Altofen und die bei Gran gelegene Etzelburg als ihren Sommersitz großzügig ausbaute. Ohne mit einer offiziellen Aufgabe betraut zu sein, beteiligte sich an der Aufrechterhaltung von Ruhe und Ordnung im Land sowie an der Organisation der Abwehr der Hussiteneinfälle. Mit Reichsfürsten, so mit Ludwig von Bayern-Ingolstadt, Friedrich I. von Brandenburg und Friedrich I. dem Streitbaren von Sachsen, stand sie ebenso in brieflicher Verbindung wie mit dem König Wladyslaw II. Jagiello und dem Großfürsten Witold von Litauen.
Hatte sie anfangs ihre Liegenschaften in räumlicher Anlehnung an den Familienbesitz der CILLIER zielgerichtet vermehrt, so tauschte sie 1424 ihre slovenischen Burgen gegen gleichwertige Besitzungen in Oberungarn, der heutigen Slowakei, ein, wobei ihr als Entschädigung für die beträchtlichen Geldbeträge, die SIGISMUND bei ihr aufnehmen musste, auch die ertragsstarken niederungarischen Bergstädte über schrieben wurden. Da Barbara sehr besitzbewusst war, gut zu wirtschaften verstand und sich jedes finanzielle Entgegenkommen von ihrem Gatten durch einträgliche Pfänder absichern ließ, kontrollierte sie bei SIGISMUNDS Tod 28 Burgdomänen, zu denen jeweils mehrere Dörfer gehörten, und hatte das Recht, die Gespane von 4 Komitaten aus dem Kreis ihrer familiares zu ernennen. 1426 waren ihr zudem drei Herrschaften in Mähren, im Folgejahr die Einkünfte mehrerer königlicher Städte in Böhmen und nach ihrer Krönung am 11. Februar 1437 als Leibgedinge die gewohnheitsrechtlich einer böhmischen Königin zustehenden Nießbrauchrechte überschrieben worden. Als Barbara, gestützt auf ihre reichen Ressourcen und auf einen beträchtlichen Anhang im ungarischen Adel, zu dem auch die Magnatenfamilie Rozgonyi gehörte, in Erwartung von SIGISMUND Tod im Herbst 1437 die Kontakte zur innerböhmischen Opposition und zum polnischen Königshof intensivierte, gefährdeten diese Aktivitäten die vom Kaiser vorgesehene Nachfolgeregelung zugunsten seiner Tochter Elisabeth und ihres Mannes Albrecht V. Ihre Verhaftung, Entmachtung und die Konfiskation eines Großteils ihrer wegen der Nähe zur S-Grenze Polens strategisch außerordentlich wichtigen Ländereien verbesserten wesentlich die Voraussetzungen für die Regierungsübernahme ihres Schwiegersohnes ALBRECHT in Ungarn und im Königreich Böhmen. Nach der für sie so unerfreulich verlaufenen Flucht an den Krakauer Königshof und dem Scheitern ihrer ehrgeizigen Pläne, noch einmal gestaltend in die Geschicke des osteuropäischen Raumes einzugreifen, konnte sie im Juli 1441 bei ihrer Rückkehr nach Böhmen dank der guten Dienste von Hynek Ptacek z Pirksteina und, nach dessen Tod 1444, von Jiri z Podebrad (Georg von Kunstadt auf Podiebrad) in ihrem Witwensitz Melnik einen geruhsamen Lebensabend verbringen, bis sie die Pest am 11. Juli 1451 dahinraffte.