Новый польский король Сигизмунд I первое время действительно заботился о родственнице и даже приумножил ее владения за счет земель взбунтовавшегося М. В. Глинского. Поэтому, когда Глинский искал помощи у нового московского правителя Василия III, брата Елены Ивановны, она посоветовала брату сохранять с польским королем мир и изгнать предателя. Но Василий приютил Глинского и начал боевые действия против Польши.
С 1508 года положение Елены Ивановны становилось все хуже и хуже. Король ее не почитал, как вдову брата, виленский воевода отнял земли, а паны разбазаривали казну. Но Елена Ивановна продолжала заниматься меценатством, поддерживать финансово православные монастыри и церкви.
В 1512 году Елена Ивановна сообщила русским послам о желании вернуться в Москву, не имея на то разрешения короля Сигизмунда. Хотя, в первую очередь, разрешение касалось не сколько ее самой, сколько положенного ей огромного имущества, которое по закону страны должно было вместе с женщиной отправиться на ее родину.
Брат Василий наказал ей приехать в Браслав и там ожидать его войско. Собираясь в Браслав, бывшая королева попросила прислать ей казну из 14 сундуков, хранившихся в монастыре францисканцев. Преданные Сигизмунду приближенные Елены Ивановны срочно сообщили об этом королю, и тот королевским указом запретил монахам отдавать сундуки с драгоценностями и деньгами. Затем король велел виленскому и трокскому воеводам задержать непокорную родственницу.
Елену Ивановну арестовали после службы в Успенском костеле, потом насильно отвезли в Троки, затем в Бирштаны. Король начал раздавать ее земли своим приближенным, заставляя вдову брата официально закреплять за ними эту собственность. Василий III выражал протесты против такого произвола над сестрой, но польский двор все отрицал.
Осенью 1512 года началась очередная русско-польская война, а в начале 1513 года король позволил Елене Ивановне выехать в Браслав. Сигизмунду в политической игре с Москвой она была уже не нужна, на ее земли имелось достаточно претендентов и женщину решили убрать. Как утверждал хронист ордена францисканцев Ян Комаровский, в Браслав послали человека с «лютым зельем», и приближенные дали Елене Ивановне «меду испити». (56)
Елена Ивановна умерла в любимом ею Браславе 25 января 1513 года. Ее тело король велел перевезти в Вильно и с почетом похоронить. А в письме к краковскому епископу Сигизмунд написал: «Этим государству нашему не мала уменьшилось хлопот».