Reżyser miał jedną kandydatkę do roli Marilyn - Michelle Williams. - Uważam, że jest to jedna z najzdolniejszych aktorek swego pokolenia. Od lat z uznaniem śledziłem jej dokonania. Szczególnie jej role w "Tajemnicy Brokeback Mountain" i "Blue Valentine" są doskonałe i godne zapamiętania. W dodatku jest w wieku bardzo zbliżonym do wieku Marilyn z czasów "Księcia i aktoreczki". Williams zgodziła się na występ i nie zawiodła mnie. Pracowała bardzo ciężko, także nad gruntownym researchem.
- Dorastałam, mając portret Marilyn na ścianie mojego pokoju - wspominała aktorka. - Zawsze bardzo intrygowała mnie jej osobowość, zwłaszcza ta prywatna Marilyn, zanim została Marilyn-gwiazdą. Interesowało mnie to już jaką młodą dziewczynę. Williams miała trudne zadanie, bo chociaż grała jedną rolę - Marilyn Monroe, miała scalić na ekranie trzy często sprzeczne ze sobą wizerunki: Monroe, wielką gwiazdę filmową o międzynarodowej sławie, Normę Jean, dziewczynę o bolesnej przeszłości i Elsie, naiwną aktoreczkę, którą Monroe grała w filmie Oliviera. - Moją koncepcją było zagrać przyjaciółkę o niełatwej osobowości, a nie ikonę - tłumaczyła aktorka.
Curtis zdecydował, że sfilmuje musicalowe numery Monroe w wykonaniu Williams: - Pokazywaliśmy głównie sekretną osobowość Marilyn, inną od wizerunku medialnego. Ale chcieliśmy pokazać ją także jako gwiazdę przeżywającą swój wielki sukces, wielki sen na jawie. Uwypuklić kontrast pomiędzy tymi dwiema stronami jej osobowości, który jest niezwykle przejmujący. Michelle doskonale śpiewa i tańczy, co ułatwiło sprawę. Wybrano następujące piosenki z repertuaru Monroe - "When Love Goes Wrong, Nothin' Goes Right", "Heat Wave" oraz "That Old Black Magic". Pracowali nad nimi: choreografki Kathleen Marshall ("Wonderful Town", "Anything Goes") i Denise Faye ("Chicago", "Dziewięć") oraz trener śpiewu David Krane.
Williams swym zwyczajem bardzo starannie przygotowała się do roli. Oglądała materiały filmowe dokumentujące wizytę Monroe w Anglii oraz jej filmy. - Najbardziej pomogło mi oglądanie jej filmów, raz po raz. Można powiedzieć, że z czasem jej ekspresja wdrukowała mi się w mózg. Myślę, że Marilyn poczuła się zlekceważona przez Oliviera, uważała, że nie poświęcano jej tyle uwagi, na ile zasługiwała. Więc zaczęła szukać sojuszników. Jednym z nich stał się Colin. Moim zdaniem Marilyn także w tym filmie naprawdę błyszczała. Jej gra, zwłaszcza w komediach, wydaje się nowoczesna, naturalna i żywiołowa. A jej ekranowi partnerzy z "Księcia i aktoreczki" robią dziś wrażenie archaicznych i mocno konwencjonalnych.
