Magdalena Sibylla era la hija mayor del duque Augusto de Sajonia-Weissenfels y su esposa Ana María de Mecklemburgo-Schwerin , hija del duque Adolf Friedrich I de Mecklenburg-Schwerin .

Ella lleva el nombre de su abuela paterna, l Magdalena Sibila de Prusia .

En 1669 se casó con el príncipe hereditario Federico de Sajonia-Gotha , quien gobernó desde 1672 como gobernador de su padre en Altenburg y desde 1674 como príncipe regente y desde 1675 como duque en toda Sajonia-Gotha-Altenburg.

Magdalena Sibylla murió a la edad de 32 años y fue enterrada en la cripta real de la iglesia del castillo en la piedra de la paz de Gotha

Magdalena contrajo matrimonio en Halle el 14 de noviembre de 1669 con Federico I de Sajonia-Gotha-Altenburgo. Tuvieron ocho hijos:

1. Ana Sofía (Gotha, 22 de diciembre de 1670 - Rudolstadt, 28 de diciembre de 1728), desposó el 15 de octubre de 1691 al Príncipe Luis Federico I de Schwarzburgo-Rudolstadt.
2. Magdalena Sibila ( Gotha, 30 de septiembre de 1671 - Altenburgo, 2 de marzo de 1673).
3. Dorotea María (Gotha, 22 de enero de 1674 - Meiningen, 18 de abril de 1713), desposó el 19 de septiembre de 1704 al Duque Ernesto Luis I de Sajonia-Meiningen.
4. Federica (Gotha, 24 de marzo de 1675 - Karlsbad, 28 de mayo de 1709), desposó el 25 de mayo de 1702 al Príncipe Juan Augusto de Anhalt-Zerbst.
5. Federico II, Duque de Sajonia-Gotha-Altenburgo (Gotha, 28 de julio de 1676 - Altenburgo, 23 de marzo de 1732).
6. Juan Guillermo (Gotha, 4 de octubre de 1677 - muerto en batalla, Toulon, 15 de agosto de 1707), General Imperial.
7. Isabel (Gotha, 7 de febrero de 1679 - fallecida de viruela, Gotha, 22 de junio de 1680).
8. Juana (Gotha, 1 de octubre de 1680 - Strelitz, 9 de julio de 1704), desposó el 20 de junio de 1702 al Duque Adolfo Federico II de Mecklemburgo-Strelitz.