Семья Глинских сравнительно недавно, уже в XVI веке, появилась в рядах московской знати. Она принадлежала к татарскому, со временем обрусевшему роду, служившему великим князьям Литовским с конца XIV века. Центром их родовых владений, полученных от великого князя Литовского Витовта, был городок Глинеск на левобережной Украине. Положение рода в рядах правящей элиты Великого княжества Литовского поначалу оказалось невысоким. Позднее в Москве недруги Глинских рассказывали, что дед Елены, князь Лев Борисович, служил при дворе одного из литовских князей Гедиминовичей, князя Ивана Юрьевича Мстиславского. Когда один из сыновей князя Льва, Михаил Львович, в начале XVI века стал фаворитом великого князя Литовского и короля Польского Александра, для Глинских открылся доступ к высоким государственным должностям. Но возвышение Глинских оказалось недолгим. После смерти Александра их стали отодвигать на задний план. Михаил Глинский в 1508 году поднял мятеж против нового короля Сигизмунда I и отъехал со своими братьями в Россию.
Жизнь Михаила Глинского до и после приезда в Россию, полная быстрых взлетов и резких падений, могла бы стать сюжетом для авантюрного романа. Гораздо меньше мы знаем об отце Елены, князе Василии Львовиче. Выехав вместе с братом в Россию, он получил от Василия III «в кормление» Медынь, но в походы воеводой не ходил и наместником в города не посылался, вероятно, из-за ранней слепоты: в 1509 году Василий III просил крымского хана прислать в Москву «великого лекаря», чтобы лечить князю Василию Глинскому глаза. Ко времени женитьбы Елены ее отец уже умер. Михаил же Глинский с 1514 года сидел в тюрьме, куда он попал за попытку отъезда в Литву. Он был освобожден из заточения лишь после брака своей племянницы.
Михаил Глинский побывал во многих странах Европы, был известен многим европейским государям, его любил и жаловал сам император Священной Римской империи Максимилиан I. Вероятно, страсть к путешествиям была не чужда и князю Василию Львовичу, который женился на Анне, дочери сербского воеводы Стефана Якшича. Стефан Якшич, дед Елены Глинской по матери, был военным вождем сербов, которые, спасаясь от османского нашествия, селились в южных областях Венгерского королевства, защищая границы этого государства от натиска османов. В Венгерском королевстве эти земли пользовались автономией, а сербские воеводы находились в родстве с рядом венгерских знатных фамилий. Вероятно, именно это родство имели в виду московские собеседники Герберштейна, объясняя ему, что великого князя понудили вступить в новый брак важные политические соображения — «тесть его вел свой род от семейства Петрович, которое пользовалось некогда громкой славой в Венгрии и исповедовало греческую веру». Однако ни при Василии III, ни позже никто не пытался использовать эти связи в интересах московского правительства, да и сами владения сербских воевод лежали далеко за пределами сферы русских политических интересов. На самом деле все объяснялось намного проще. Великий князь выбрал молодую девушку из числа тех, кто явился на смотрины, по-видимому, потому, что она ему просто понравилась. Сигизмунд Герберштейн, а также неизвестный монах из Пафнутьева Боровского монастыря сообщают о том, что великий князь даже сбрил бороду в угоду молодой жене.
Очевидно, в связи с заключением брака стали создаваться родословные легенды, которые должны были обосновать высокое место Глинских в кругу московской знати. Родоначальник Глинских Лекса стал внуком знаменитого правителя Золотой Орды Мамая, а Мамай, в свою очередь, — отпрыском знатного рода Киятов, которые «кочевали по сей стороне Волги до Чингиз царя». В легенде говорилось и о браке одного из предков Мамая с дочерью Чингиз-хана, почему Кияты «и именуютца царского рода». Так составитель легенды пытался обосновать право Глинских быть на равной ноге с наследниками Чингиз-хана, потомками правителей Большой орды, Крыма и Казани. Однако есть основания думать, что для сына Елены, царя Ивана IV, это значения не имело. В его обширном письменном наследии мы не находим никаких сведений о предках по материнской линии. Единственные его предки, о которых он говорил постоянно и настойчиво,— это русские государи, потомки святого Владимира.