Donna María nacque all'inizio del 1498, figlia postuma di Luis Pimentel y Pacheco, morto il 24 novembre 1497 per una caduta accidentale, e di Juana Osorio, prima marchesa di Villafranca del Bierzo. Trovandosi ad essere forse la più ricca ereditiera castigliana, fu presa sotto la tutela della regina Isabella di Castiglia.
Don Pedro, fedelissimo di Carlo V, fu nominato viceré di Napoli dall'imperatore e nel 1532 prese possesso del vicereame. Donna María, invece, entrò in città solo due anni dopo, nel 1534, insieme ai figli. Insieme al marito accolse nel 1535 l'imperatore a Napoli per il suo soggiorno ufficiale.
Mecenate di artisti, le fu dedicata una egloga dal poeta Garcilaso de la Vega: alla «illustre y hermosíssima María».
Il marito, tuttavia, morì a Firenze e fu sepolto nella Cattedrale di Santa Maria del Fiore. Un anno prima di morire Don Pedro era convolato a seconde nozze con Vincenza Spinelli, figlia del Duca di Castrovillari e vedova di Caracciolo d'Aragona, Signore di Pisciotta.
Isabel Álvarez de Toledo y Osorio maggiore delle figlie, fu inizialmente promessa a Cosimo I de' Medici, che preferì però sposare la sorella minore Eleonora perché la dote richiesta era troppo onerosa ed inoltre il diplomatico mediceo Niccolini descrisse Isabella brutta e notoriamente sciocca. Si sposò quindi con Giovan Battista Spinelli, Duca di Castrovillari e Conte di Cariati.
Thomas James Dandelet, John A. Marino, Spain in Italy: politics, society, and religion 1500-1700, Leiden, 2007, p. 156.
Ignacio Enrique Navarrete, Orphans of Petrarch: poetry and theory in the Spanish Renaissance, Center of Medieval and Renaissance Studies, University of California, Los Angeles, 1994, p. 117.