Графиня Гогенфельзен была хорошо принята столичным обществом. Двор её мужа был открыт, и охотно посещался знатью.

Ольга Валериановна возобновила прерванные отношения с великой княгиней Марией Павловной-Старшей, которая оказывала ей всяческую поддержку.

Графиня старалась наладить отношения со старшими детьми Павла Александровича. Материнского опыта у неё было предостаточно. Однако уделять много времени Марии и Дмитрию она не могла. В 1905 году она родила от великого князя третьего ребенка, дочь Наталью, и была занята своими детьми. Но все-таки лёд непонимания был сломлен.

Мария и Дмитрий, видя сердечные взаимоотношения Павла Александровича с Ольгой Валериановной, были искренне рады за отца, нашедшего своё счастье и семейный покой. Подружились они со своими сводными братом и сёстрами.

В 1913 году в празднование 300-летия дома Романовых, великий князь Павел Александрович был единственным из детей императора Александра II, оставшийся в живых, все его братья погибли или умерли. По случаю торжеств император присвоил своему дяде чин генерала от кавалерии.

С началом первой мировой войны Ольга Валериановна не пожелала более носить немецкую фамилию, решив принять фамилию Палей. Добилась она этого через Распутина.

Ольга Валериановна специально познакомилась со «старцем» и получила от него составленное письмо к императрице с просьбой исполнить ходатайство о даровании ей титула княгини Палей. Павел Александрович передал это письмо императрице Александре Фёдоровне, которая пообещала исполнить просьбу.

Император Николая II 28 августа 1915 года пожаловал графине Гогенфельзен и её с великим князем детям фамилию Палей и титул светлейших князей.

Фамилия была выбрана от имени украинского казачьего атамана Палия, в родстве с которым состоял род Карновичей, из которого происходила Ольга Валериановна.

С этого времени княгиня стала почитательницей Григория Распутина. Обе дочери Ольги Валериановны от первого брака, графиня Ольга Крейц и Марианна Дерфельден были знакомы с Распутиным.

Графиня Крейц представила Григория Распутина французскому послу Морису Палеологу. Она не постеснялась посетить его семью, после убийства «старца», чтобы высказать свои соболезнования.

Горячей поклонницей Григория Распутина была и родная сестра Ольги Валериановны, Любовь Валериановна Головина, дочь которой Мария, более известная в свете как Муня Головина, входила в ближайшее окружение Распутина. Именно Муня Головина познакомила с Григорием Ефимовичем молодого князя Феликса Юсупова.

Павел Александрович был против общения с Распутиным, и осуждал жену за её знакомство со «старцем», но ни каких конкретных действий в этом направлении не предпринимал.

В целом в семье Павла Александровича отношение к Григорию Распутину не было враждебным. Его близость к императрице ни кого в семье не раздражала. И если бы не участие Дмитрия Павловича в убийстве «старца», скорее всего великий князь Павел и Ольга Валериановна выступили бы на стороне императрицы Александры Фёдоровны с осуждением убийства Распутина.

Узнав же о причастности Дмитрия к заговору, Павел Александрович, как отец был вынужден защищать сына, несмотря на личное мнение по поводу убийства «сибирского старца».

В годы войны произошло сближение Ольги Палей с императорской семьёй. Ее заслуги в деле благотворительности и помощи фронту были оценены. К тому же в условиях трудной войны император был нацелен на единение царской фамилии.

Княгиня Ольга Валериановна была впервые приглашена во дворец к вдовствующей императрице Марии Фёдоровне на семейное чаепитие. Через несколько дней на чай княгиню Палей пригласила императрица Александра Фёдоровна. Лёд непонимания был сломлен. Ольга Валериановна и императрица мило беседовали. В конце встречи княгиня преподнесла Александре Фёдоровне на память сборник стихов своего сына Владимира Палея, начинающего поэта.