Thoạt đầu, Hậu Đường Trang Tông cố thể hiện vẻ khoan dung, ban một chiếu chỉ cho Vương Diễn, hứa rằng sẽ phong ấp cho Vương Diễn, không làm hại Vương Diễn.[3]

Vào mùa xuân năm 926, Lý Kế Ngập đưa Vương Diễn cùng gia quyến và một nhóm lớn gồm các quan lại Tiền Thục đi từ Thành Đô đến kinh thành Lạc Dương của Hậu Đường. Tuy nhiên, khi Vương Diễn đến Trường An, đế chế Hậu Đường đang rơi vào cảnh hỗn loạn. Hậu Đường Trang Tông lệnh cho Vương Diễn ở lại Trường An đợi đến khi tình hình tốt lên.[3]

Khi tình thế ngày càng xấu đi, con hát được Hậu Đường Trang Tông sủng ái là Cảnh Tiến (景進) nói với Hậu Đường Trang Tông rằng đoàn người Tiền Thục đông đảo và có thể sinh biến, đề nghị giết Vương Diễn. Hậu Đường Trang Tông chấp thuận và khiển hoạn quan Hứa Diên Tự (向延嗣) đi, thoạt đầu lệnh xử tử toàn bộ đoàn người Tiền Thục. Tuy nhiên, Xu mật sứ Trương Cư Hàn (張居翰) khi trông thấy chiếu chỉ thì liền đổi chữ "hành" (行) thành chữ "gia" (家), do vậy mà hơn 1.000 bá quan và nô bộc Tiền Thục thoát chết. Vương Diễn cùng gia quyến bị xử tử.[3]

Năm 928, thời Hậu Đường Minh Tông Lý Tự Nguyên, Vương Tông Thọ lúc này đang giữ chức Hánh quân tư mã tại Bảo Nghĩa quân[chú 13] của Hậu Đường, ông ta thỉnh được táng Vương Kiến. Hậu Đường Minh Tông chấp thuận, truy tặng Vương Diễn tước Thuận Chính công, lệnh táng theo lễ chư hầu.[13] Vương Tông Thọ tiến hành táng Vương Diễn và 17 thành viên khác của hoàng tộc Tiền Thục.[6]