Khi vua Lý Thánh Tông mất (1072), theo lễ giáo của Thái sư Lý Đạo Thành (李道成), bà sẽ là Hoàng thái hậu nhiếp chính, trong khi đó Ỷ Lan Phu nhân sẽ là Hoàng thái phi, nhưng do Ỷ Lan nghĩ mình đã từng nhiếp chính lại là mẹ đẻ của hoàng đế mà không được tham dự triều chính, nên buồn bực.

Sau đó, dưới sự ủng hộ của Thái úy Lý Thường Kiệt (李常傑), Ỷ Lan đắc thắng lên ngôi Hoàng thái hậu, còn bà cùng 72 cung nhân bị Ỷ Lan hãm hại, giam lỏng và ép phải chết theo Thánh Tông.

Sách Đại Việt sử ký toàn thư (Bản kỷ toàn thư, quyển 3) chép sơ lược việc này như sau:

Quý Sửu (1073)... Giam Hoàng thái hậu họ Dương,... (bởi) Linh Nhân cho mình là mẹ đẻ mà không được dự chính sự, mới kêu với vua rằng: "Mẹ già khó nhọc mới có ngày nay, mà bây giờ phú quý người khác hưởng, thế thì sẽ để mẹ già vào đâu?" Vua bèn sai đem giam Dương thái hậu và 76 người thị nữ vào cung Thượng Dương, rồi bức phải chết chôn theo lăng Thánh Tông... (còn) Thái sư Lý Đạo Thành lấy chức Tả gián nghị đại phu ra coi châu Nghệ An.

Cái chết của bà cùng các cung nữ đã khiến nhiều người chỉ trích, xem xét công lao và đạo đức của Nguyên phi Ỷ Lan. Tục truyền rằng Nguyên phi Ỷ Lan sau này rất hối hận về việc này nên đã làm nhiều chùa Phật để sám hối, rửa oan.[1]