Après David Conover, un autre photographe va jouer en cet automne 1945 un rôle déterminant dans la carrière de Marilyn. Engagé par l'agence Blue Book pour effectuer une série de clichés de la nouvelle recrue, André de Dienes est alors un photographe en vogue. Venu d'Europe centrale, il charme les rédactions par son style si continental. La plus célèbre photo prise par De Dienes à l'époque montre une Marilyn coiffée de nattes et pieds nus, assise sur l'asphalte d'une route californienne. On est encore loin de la vamp des salles obscures, mais l'éclat de la jeune femme est indéniable. De Dienes prendre des centaines de photos de Marilyn, pour lesquelles elle s'essaie à différents styles, de la vaillante randonneuse à la troublante belle des plages, posant parfois dans le plus simple appareil. La brève liaison qui les unit permet aussi à la jeune femme de s'émanciper davantage de son mari qu'elle ne va pas tarder à quitter.