อาร์ชดัชเชสเฮเลเนอแห่งออสเตรีย ทรงเสกสมรสกับ ฟิลิปป์ อัลเบรชท์ ดยุกแห่งเวือร์ทเทิมแบร์ค เมื่อวันที่ 24 ตุลาคม 2466 โดยทรงโดนรถพระอิสริยยศจาก อิมพีเรียลไฮเนส เป็น รอยัลไฮเนส รับพระราชทานพระอิสริยยศ ดัชเชสรัชทายาทแห่งเวือร์ทเทิมแบร์ค พระชายา มีพระธิดาเพียงพระองค์เดียวคือ

1. เจ้าหญิงมาเรีย-คริสตินาแห่งเวือร์ทเทิมแบร์ค

อาร์ชดัชเชสเฮเลเนอแห่งออสเตรีย สิ้นพระชนม์ลงเมื่อวันที่ 17 กันยายน 2467 หลัง 2 สัปดาห์ที่พระองค์ประสูติกาลพระธิดา หลังจากนั้นพระสวามีก็ได้เสกสมรสใหม่กับ อาร์ชดัชเชสโรสแห่งออสเตรีย พระขนิษฐาแท้ๆในพระองค์