Dilrüba Sultan 1594-cü ildə atasının Manisa sancaqbəyliyi dövründə dünyaya gəlmişdir. Anası Həlimə Sultan əslən çərkəzdir. Atasının vəfatının ardından taxta çıxan I Əhməd qardaşına toxunmadı. Bununla da, həm Şahzadə Mustafa, həm də bacısı ilə anası sarayda güc qazandı. Sultan Əhmədin səltənəti dövründə təxminən 1610-cu ildə Rumeli bəylərbəyi Qara Davud Paşa ilə evləndirildi.

Qardaşı I Mustafanın ilk səltənətində anası və əri Davud Paşa ilə birlikdə dövlət məsələləri ilə məşğul oldu. Bu dövr ərzində əri Davud Paşa kaptan-ı dərya olaraq fəaliyyət göstərdi. Ancaq əqlən zəif olan I Mustafanı taxtda çox saxlaya bilmədilər. 26 fevral 1618 tarixində Sultan Mustafa taxtdan endirildi və sabiq padşahın anası Həlimə Sultan və bacısı Dilrüba Sultan Köhnə saraya sürgün edildi. II Osmanın səltənəti dövründə burada qalan Dilrüba Sultan 1622-ci ilin mayında baş tutan siyasi qarışıqlıqlarda önəmli rol oynadı. Üsyançıların, qapalı şəraitdə hərəmxanada saxlanılan qardaşı Sultan Mustafanı yenidən taxta çıxarması üçün əri Davud Paşa ilə birlikdə çalışdı. Bu dəfə ərini sədrəzəmliyə qədər yüksəldən Dilrüba Sultan üsyançıların Sultan Osmanın qatillərini cəzalandırmaq istəməsilə çətin vəziyyətə düşdü və ərini üsyançıların istəyilə sədarətdən uzaqlaşdırdı. Bir müddət gizlədilən Davud Paşa 3 fevral 1623 tarixində ələ keçirildi və Yeddiqüllə zindanlarında qətlə yetirildi. Dilrüba Sultanın cəlladlara rüşvət verərək edamı gecikdirdiyi də məlumdur.

Ölümü ilə bağlı heç bir məlumat yoxdur. Sadəcə 1623-cü ildə ərinin edamından qısa müddət sonra Köhnə sarayda vəfat etdiyi bilinir. Davud Paşa ilə olan evliliyindən bir oğlu və bir qızı dünyaya gəldi.