Năm Trinh Nguyên thứ 21 (805), ngày 25 tháng 2, Đường Đức Tông Lý Quát băng hà, Thái tử Lý Tụng kế vị, tức Đường Thuận Tông.

Tuy nhiên, trước đó Hoàng thái tử Lý Tụng bị trúng gió đột quỵ, chứng liệt toàn thân và không thể nói chuyện [6]. Trong thời gian đó, Vương thị cẩn thận thuốc thang, không rời nửa bước. Thuận Tông muốn lập bà làm Hoàng hậu, nhưng vì không thể nói chuyện được, do đó sắc lập không diễn ra[7]. Tháng 8 cùng năm, Vĩnh Trinh cách tân (永贞革新) bị thất bại, triều đình quyết định tôn Thái tử Lý Thuần lên ngôi Hoàng đế, tức Đường Hiến Tông. Đường Hiến Tông tôn cha mình là Thuận Tông lên làm Thái thượng hoàng, còn mẹ là Lương đệ Vương thị lên làm Thái thượng hoàng hậu[6].

Năm Nguyên Hòa nguyên niên (806), ngày 11 tháng 2, Thái thượng hoàng băng hà, Hiến Tông chính thức tôn phong Vương thị lên làm Hoàng thái hậu[8], ngự tại Hưng Khánh Cung (興慶宮). Theo đó, tổ phụ của bà là Vương Nan Đắc được phong Đô đốc Lộ Châu, tước Lang Tà quận công (琅邪郡公); cha bà là Kim tử quang lộc đại phu Vương Nhan được tặng làm Vệ úy khanh (卫尉卿). Anh trai bà là Vương Dụng (王用) được thăng làm Thái tử Chiêm sự, Hữu Kim Ngô đại tướng quân, tước Thái Nguyên quận công (太原郡公). Gia đình đã hiển quý, nhưng Vương Thái hậu đối với ngoại thích muôn phần cẩn trọng, bà chủ trương không cho anh em trong họ can thiệp vào chính sự, khiến sử gia khen ngợi, gọi là [Mẫu nghi chi phong; 母仪之风].

Năm Nguyên Hòa thứ 11 (816), ngày 5 tháng 4, Hoàng thái hậu Vương thị qua đời tại Hàm Ninh điện (咸寧殿) thuộc Nam nội, hưởng thọ chừng 54 tuổi. Bà được Hiến Tông truy phong với thụy hiệu là Trang Hiến hoàng hậu (莊憲皇后)[9]. Tháng 8 cùng năm, Trang Hiến hoàng hậu được hợp táng cùng Thuận Tông vào Phong lăng (豐陵)[10].