Năm 690, Võ Tắc Thiên phế bỏ nhà Đường lên ngôi hoàng đế, đặt niên hiệu là Thiên Thụ, quốc hiệu Chu (tức triều Võ Chu). Võ Du Kỵ được phong tước Thiên Thừa quận vương, phong thực ấp 300 hộ. Anh của Du Kỵ là Võ Du Ninh là phò mã nhà Đường được phong Kiến Xương quận vương. Võ Du Kỵ ban đầu giữ chức Hữu vệ Trung Lang tướng.[2]

Võ Tắc Thiên lấy Du Kỵ làm phò mã cho công chúa Thái Bình. Do Võ Du Kỵ đã có vợ nên Võ Tắc Thiên đã buộc vợ của Du Kỵ phải tự sát. Võ Du Kỵ sau khi lấy công chúa, được phong Phò mã Đô úy, Hữu Vệ tướng quân, tiến phong Định vương, tăng thêm 300 hộ thực ấp. Sau cải phong An Định quận vương, Tư lễ khanh, Tả Tán kỵ Thường thị, gia phong Đặc tiến.[2]

Năm 699, Võ Tắc Thiên đưa Lý Hiển lên làm Thái tử, đổi sang họ Võ, tức Võ Hiển. Do lo sợ hai nhà Lý, Võ sẽ không dung nhau, Võ Tắc Thiên hạ lệnh bắt Võ Hiển, Võ Đán, công chúa Thái Bình và phò mã Võ Du Kỵ phải thề độc rằng không làm hại họ Võ. Vào thời niên hiệu Thần Long (705-709), Võ Du Kỵ được thăng chức Tư đồ, phục tước Định vương, gia phong 1.000 hộ, tuy nhiên Du Kỵ biết các thế lực cựu thần nhà Đường chuẩn bị chính biến nên từ chối.[2]