Fue la hija mayor del entonces duque Alberto IV de Baviera-Múnich (desde 1505 duque de toda Baviera) y la archiduquesa Cunegunda de Austria, hija menor del emperador Federico III, siendo por lo tanto sobrina del emperador Maximiliano I. Cuando tenía poco más de un año,[1] se realizó un contrato matrimonial con el elector palatino Felipe, por el cual se la prometía a su hijo y heredero Luis. Se acordaron dos dotes, una de 32.000 florines y otra de 10.000, y su asiento de viuda consistiría en el castillo y la ciudad de Neuenstadt am Kocher, cerca de Heilbronn.[2]
Se solicitó una dispensa papal debido al estrecho parentesco de la pareja (ambos descendían del duque Luis II de Baviera-Múnich y la madre de Luis, Margarita, era hermana del duque Jorge de Baviera-Landshut). En febrero de 1490, el papa Inocencio VIII formó una investigación necesaria para esta dispensa con obispo Sixto de Tannberg y a dos clérigos de Múnich, aprobándose un año después.[3]
Debido a la edad de la novia, el matrimonio no sería posible hasta después del año 1500. Durante este largo compromiso, la familia de Luis buscó otras posibles opciones para él, como la princesa Susana de Borbón y María de Jülich-Berg. En 1501, su tío Maximiliano I sugirió que Sidonia se casara con el duque Carlos de Egmond. Ninguna de estas opciones se materializó.
Para 1503 cuando empezaron los preparativos, estalló la Guerra de Sucesión de Landshut, por lo que la boda se suspendió, aunque el compromiso no se rompió aún cuando Baviera-Múnich y el Palatinado se encontraron en bandos opuestos durante el conflicto, manteniéndose hasta la muerte de Sidonia en 1505.
Posteriormente y tras un nuevo acercamiento entre las dos ramas de la Casa de Wittelsbach, Luis se casó en 1511 con Sibila, su hermana menor.[4]
Sidonia descansa en la cripta de la Catedral de Nuestra Señora de Múnich junto a sus padres y algunos de sus hermanos.[5]