V roce 1535 získal pozdější saský kurfiřt Moritz od Georga von Komerstadt tehdejší tzv. Baumgarten v Klein-Ostra. Kolem roku 1591 nechal kurfiřt Christian I. na tomto místě vytvořit zahradu pro potěšení pro svou manželku Sophii, od níž je odvozen název zahrady. Zahrada zůstala po celou dobu v majetku Wettinů.
Za kurfiřta Augusta Silného byla Oranžérie přemístěna ze Zwingeru do Vévodkyně zahrady, mimo jiné proto, že se sbírka rozrůstala a ve Zwingeru už pro ni nebylo dost místa. V roce 1806 obsahovala volební sbírka asi 4 300 druhů rostlin. Protože to bylo považováno za jednu z největších sbírek svého druhu, drážďanské zahradnictví dosáhlo světového věhlasu. Ještě v 19. století bylo v zahradě několik skleníků pro pěstování a péči o dvorní rostliny. V roce 1841 byla ve spolupráci s architektem Otto von Wolframsdorfem postavena nová budova oranžérie. Zvítězil nad návrhy Gottfrieda Sempera. Plocha zahrady se postupem času zmenšovala.
Celá zahrada a budova oranžerie byly zničeny při náletech na Drážďany v únoru 1945. Wettinové byli vyvlastněni. Areál chátral a s rekonstrukcí se nepočítalo.
V bezprostřední blízkosti Vévodkyniny zahrady byla lóže pro dvě lóže svobodných zednářů, Ke třem mečům a Astraea, K zelenajícímu se kosočtverci a Ke zlatému jablku. Tato budova byla také zničena a nebyla obnovena.
V 90. letech Wettinové svůj vyvlastněný majetek získali zpět, ale znovu ho prodali. Nemovitost zůstala ladem a někdejší velkolepou stavbu připomínaly pouze staré ohradní zdi v jihozápadní části a ruiny bývalé oranžérie. Několik potenciálních investorů selhalo ve svých plánech na výstavbu.
Od roku 2013 byly ze zahrady odstraněny divoké porosty a výrazné stromy. V následujících letech byly zahájeny stavební práce a byly postaveny jak nové budovy, tak proběhla rekonstrukce oranžérie podle historických vzorů. Do areálu byla začleněna také část původního kovaného plotu.