Samotna luteranka. Wśród sobie współczesnych Anna Wazówna zyskała opinię znacznie bardziej uzdolnionej niż jej brat Zygmunt III Waza, czego zresztą nie poczytywano jej za zaletę. Jednakże cieszyła się zaufaniem ojca, Jana Wazy, który w 1587 r. wyprawił ją do Rzeczpospolitej, by służyła starszemu bratu wsparciem i radą w jego nowym królestwie.
Szlachta przyjęła ją bez entuzjazmu. Panów drażniły nocne narady pomiędzy królewskim rodzeństwem. Zygmuntowi wyrzucano, że nadmiernie ulega siostrze, która wszak jako kobieta przeznaczona była do kądzieli, nie politykowania. Co więcej, po śmierci matki, Katarzyny Jagiellonki, piętnastoletnia Anna jeszcze w Szwecji przyjęła luterańską konfesję ojca. Nie zaburzyło to jej więzi z bratem, żarliwym katolikiem, ani z sędziwą ciotką Anną Jagiellonką, która serdecznie przygarnęła siostrzenicę. Jednak duchowieństwo katolickie było zgorszone, gdy w rodzinie królewskiej objawiła się innowierczyni. Arcybiskup Stanisław Karnkowski w 1588 r. zagroził nawet królowi klątwą, jeżeli jego siostra nie przestanie odprawiać na Wawelu luterańskich nabożeństw. Także później wyznanie przysparzało jej wiele trudności i krytyki: w paszkwilach nazywano ją jawną bluźnierczynią i upartą heretyczką. Jednakże królewna, pomimo namów, nigdy nie dała się skłonić do konwersji na katolicyzm.
Spędziła w Rzeczpospolitej ponad 30 lat. Dzięki rodzinnym koneksjom mogła liczyć na korzystny mariaż, lecz nigdy nie wyszła za mąż. Swatano jej synów cesarza Maksymiliana II, jednak ostatecznie Habsburgowie nie przystali na małżeństwo z luteranką. Miała jeszcze kilku innych zalotników, lecz nie wydaje się, żeby zabiegała o zamążpójście. Prawdopodobnie nie pozwalał na to stan jej zdrowia. Kiedy bowiem pod koniec XX w. otwarto jej grobowiec znajdujący się w Toruniu, okazało się, że cierpiała na deformację kręgosłupa.