В своих воспоминаниях она пишет, что к началу 1927 года осознала: другой дороги, кроме как стать актрисой, у нее нет. И здесь огромную роль сыграло знакомство ее семьи с семьей Константина Сергеевича Станиславского. В том же году она отправилась на прослушивание к Зинаиде Сергеевне Соколовой, сестре Станиславского, в Драматическую студию. Пробы вышли неудачные. Зинаида Сергеевна внимательно выслушала соискательницу, но, к сожалению, отметила, что у той сильный, почти неисправимый, польский акцент, с которым на московских подмостках ей нечего делать. Многие бы после таких слов могли опустить руки и отказаться от мечты, но только не Софья Станиславовна. За год она смогла избавиться от акцента и все же поступила в студию Соколовой, где проучилась три года.
В архиве Зинаиды Сергеевны Соколовой в Музее МХАТ хранятся документы, рассказывающие о деятельности Драматической студии. И как только не коверкали в этих документах фамилию Пилявской – и Пилецкая, с последующим исправлением карандашом на Пилявскую, и Пелявская. Одной из первых ее ролей стала роль Фленушки в инсценировке романа «В лесах» П. И. Мельникова-Печерского. В студии она исполняла «Две матери» К. Гамсуна, монолог Мирандолины из «Трактирщицы» К. Гольдони, читала стихи и поэмы С. А. Есенина. Она брала частные уроки у Зинаиды Сергеевны, иногда получалось заниматься даже с самим Константином Сергеевичем Станиславским.
В 1931 году Софья Станиславовна окончила курсы и поступила во вспомогательный состав Художественного театра, где ее сразу приметил Владимир Иванович Немирович-Данченко, которого она боготворила, хотя он и не заваливал ее ролями. Но те роли, которые она играла при нем, запомнились ей на всю жизнь.
В 1933 году Софья Станиславовна познакомилась с Николаем Ивановичем Дорохиным, первым и единственным мужем и любовью на всю жизнь. Она родилась 17 мая, он – 18-го, у них был один день рождения на двоих. Это была счастливая актерская пара, хотя счастье их было недолгим.
В 1937 году произошло одно из самых страшных событий в жизни Софьи Пилявской. Началось с того, что отец попросил после его возвращения в Москву поехать с ним на примерку нового костюма. Шли дни, но звонка от него все не было. И тогда она отправилась к нему домой и обнаружила опечатанный кабинет. Все стало ясно: Станислава Станиславовича арестовали, случилось это 13 сентября. Приговор – десять лет без права переписки за тройной шпионаж. Как намного позже будет говорить с грустной улыбкой Софья Станиславовна, по числу языков, какие он знал. С этого момента в жизни Пилявской и Дорохина поселился страх. Вскоре родного брата Софьи Станиславовны уволили с работы, дочь ее отца от второго брака исключили из комсомола, а Елену Смиттен, вторую жену, отправили в лагерь. Софью Станиславовну ждало увольнение из театра. Написав под диктовку директора заявление по собственному желанию, она уже была готова распрощаться с театром. Но вмешался Станиславский. Ему пытались объяснить, что Пилявская – дочь врага народа, на что Константин Сергеевич ответил, что она дочь, а не враг народа, и разорвал заявление. Софья Станиславовна осталась в театре, репетировала, играла спектакли, но жизнь изменилась. Мужу стали приходить повестки из НКВД, его убеждали следить за женой и даже отказаться от нее, чего он, конечно же, не сделал. Это изрядно потрепало его и без того больное сердце. В 1938 году, в возрасте 33 лет, у Николая Ивановича случился первый сердечный приступ.