Hiếu Đoan hoàng hậu sinh vào ngày 4 tháng 10 (âm lịch) năm Gia Tĩnh thứ 43, họ Vương (王姓), khuê danh Hỉ Thư (喜姐), người Dư Diêu, Chiết Giang, sinh tại kinh sư. Cha bà là Vĩnh Niên bá Vương Vĩ (永年伯王偉).

Năm Vạn Lịch năm thứ 5 (1577), Nhân Thánh hoàng thái hậu và Từ Thánh hoàng thái hậu lập chỉ tuyển tú nữ nhập cung. Vương Hỉ Thư nhan sắc tú lệ đặc biệt, được chọn trúng tuyển.

Năm Vạn Lịch thứ 6 (1578), đầu năm chánh nguyệt, Vương Hỉ Thư cùng Vạn Lịch Đế cử hành đại hôn, sách lập làm Hoàng hậu. Khi đó, Vương Hỉ Thư và Vạn Lịch Đế chỉ vừa độ 14 tuổi.