Sau khi người chị gái lớn Henrietta Churchill kết hôn vào năm 1698, Công tước phu nhân Sarah bắt đầu dàn xếp mối hôn sự cho Anne và chàng quan phu trẻ Charles Spencer.[lower-alpha 2] Charles là con trai của Phu nhân Sunderland, một người bạn của Sarah. Với ý tưởng này, Sarah có thể được ghi nhận có công hình thành nên Gia tộc Spencer-Churchill sau này. Tuy nhiên dù Phu nhân Sunderland ủng hộ mối hôn sự nhưng Sarah lại e ngại. Cuộc hôn nhân giữa con gái Anne Churchill và Charles Spencer sẽ có lợi về mặt chính trị, nhưng trên phương diện cá nhân, Anne do dự khi để cô con gái xinh đẹp kết hôn với một người đàn ông có một vết sẹo lớn trên mặt do bị bệnh đậu mùa. Cả John Churchill cũng không hài lòng với mối hôn sự.[13] Do đó mối hôn sự của Anne Churchill và Charles Spencer bị trì hoãn những hai năm.[14] Mặt khác Sarah thấy rằng Charles không yêu con gái đủ nhiều. Thế nhưng mẹ của Charles đã nói với Sarah rằng vẻ đẹp và sự ngọt ngào của Anne đã chiếm lấy trái tim con trai và cha của Charles đã đưa ra một lời hứa vội vàng rằng con trai sẽ tuân theo mọi lập trường chính trị của Marlborough, Sarah đã nhượng bộ và thuyết phục chồng chấp thuận cuộc hôn nhân.[15]

Ngày 2 tháng 1 năm 1700, Anne chính thức kết hôn với Charles Spencer, Bá tước thứ 3 xứ Sunderland. Vương nữ Anne, như đã làm với chị gái Henrietta, đã cấp cho Anne Churchill khoản hồi môn trị giá 5.000 bảng Anh, và John, cha của Anne Churchill cũng cấp thêm cho con gái một khoản tiền.[16][14][17] Bất chấp sự nghi ngờ của Sarah, Anne và Charles có một cuộc hôn nhân hạnh phúc: Anne là một người vợ tuyệt vời và Charles vô cùng yêu thương vợ. Khác với chị gái Henrietta, Anne không phải bắt đầu cuộc sống hôn nhân tại nhà mẹ, vì Charles đã giao cho Anne làm chủ Dinh thự Thánh Albans ở Quảng trường Thánh James, sau đó là Dinh thự Clarges ở Piccadilly (sau này được đổi tên là Dinh thự Sunderland).[18]