Filha de d. Luís Bernardo de Távora e de d. Ana de Lorena, d. Leonor tornou-se marquesa de Távora em 1721, após o falecimento de seu avô paterno o 2º marquês de Távora. Estendeu o título ao seu marido, Francisco de Assis de Távora, seu primo, com quem se casou em 1718. Integrante de uma das principais e mais poderosas famílias nobiliárquicas de Portugal, tornou-se uma das figuras de oposição ao ministério de Sebastião José de Carvalho e Melo, além de intimamente ligada aos jesuítas e o padre Gabriel Malagrida, seu diretor espiritual. Foi a primeira fidalga a ser incriminada pelo atentado contra o rei d. José, a 3 de setembro de 1758, vindo a ser presa na sua residência, juntamente com seu marido e filhos, na noite de 13 de dezembro. Única mulher supliciada durante a execução pública dos réus condenados pela tentativa de regicídio, a marquesa de Távora foi decapitada em cadafalso e teve todos os seus bens confiscados pela Câmara Real.