В качестве свадебного подарка Ди Маджо подарил невесте кольцо из белого золота, усыпанное бриллиантами, а Мэрилин преподнесла будущему мужу свои «обнаженные» фотографии из скандально известной календарной серии, которые считались слишком откровенными и не были опубликованы.
Отношения между молодоженами стали сложными почти сразу: слишком разными людьми были Мэрилин Монро и Джо Ди Маджо. Писательница Шейла Грехем, которая общалась с ними в первые месяцы их совместной жизни, отмечала: «Они были равны в славе, но только не в привычках.
Опрятность Джо граничила с манией. На его туалетном столике все было разложено по алфавиту: А — аспирин, Б — бритва и т. п. Мэрилин можно было отыскать, следуя за вереницей разбросанных повсюду вещей: чулок, лифчика, носового платка и, наконец, сумочки. Он все время пытался муштровать ее, но у него ничего не выходило. В своих отношениях они дошли до того, что без крика уже не могли разговаривать». И все же брак, продлившийся всего девять месяцев, был ярким. Вспыхнув ослепительным светом, страсть кинозвезды и знаменитого спортсмена тут же погасла.
«Нет ничего радостного в браке с электрическим светом», — сказал Ди Маджо годы спустя. Тем не менее он так и не смог забыть Мэрилин: в будущем он еще не раз будет предпринимать попытки вернуть бывшую жену, за что приобретет репутацию человека, «пронесшего пламенную любовь к Мэрилин до самой ее кончины и дольше». Каждую неделю он отправлял ей цветы, которые она так любила, а потом, когда ее не стало, продолжал приносить их на ее могилу.
Он был единственным из мужей Монро, кто пришел проводить ее в последний путь."
"Не успев расторгнуть брак с Ди Маджо, Мэрилин заговорила о новом замужестве. Ее следующим избранником стал известный американский кинодраматург Артур Миллер. «Он увлек меня тем, что умен, — признавалась актриса в одном из многочисленных интервью. — У него ум сильнее, чем у любого из мужчин, которых я когда-либо знала. Он понимает и поощряет мое стремление к самосовершенствованию».
Принимая ухаживания Артура Миллера, Мэрилин, как и прежде, не отличалась постоянством в любви. В это же время она сблизилась с одним из самых знаменитых киноактеров тех лет Марлоном Брандо. Их любовные отношения постепенно прекратились, так как Мэрилин приняла решение предать гласности свой роман с Миллером, но дружбу с Брандо она поддерживала до конца своих дней.
Брак с Миллером, продлившийся почти 5 лет, стал самым продолжительным замужеством кинозвезды.