Nhà Mạc bị quân Lê Trịnh tiếp tục đánh cho thua nặng Nguyễn Thị Duệ rời Cao Bằng, đi tu trong một ngôi chùa. Quân Trịnh bắt được đưa về. Cả vua Lê chúa Trịnh đều mời bà và cung, cho coi sóc việc dạy dỗ trong vương phủ, được phong là Lễ phi. Cuối đời, bà được về quê nghỉ. Khi mất được dân làng thờ bên cạnh mộ có xây toà tháp, gọi là Tinh Phi cổ tháp.
Nguyễn Thị Duệ nổi tiếng là người có học vấn uyên bác Bà được xem như người thầy trong giới nho sĩ. Những kỳ thi hội, thi đình bà đều được mời xem lại văn bài những người đổ đạt. Bà đã phát hiện cho nhà vua và các khảo quan về tài năng của tiến sĩ Nguyễn Minh Triết (1577 - 1673).
Nguyễn Thị Duệ cũng có công giúp đỡ lớp sĩ tử ở quê hương Chí Linh. Bà đỡ đầu cho hội tư văn, tạo cho hội những điều kiện để bồi dưỡng nhân tài và đích thân chấm văn, bồi dưõng cho những người có năng lực. Bà cũng quan tâm đến. giáo lý nhà Phật, đã cùng với Trịnh Thị Ngọc Trúc, hoàng hậu của vua Lê Thần Tông, đàm luân với nhiều nhà sư uyên bác ở các chùa chiên.
Bia mộ và tháp Tinh Phi (ở Chí Linh) nói về Nguyễn Thị Duệ nay đã mai một. Chỉ có sách Công dư tiệp ký và Chí Linh phong vật kýcòn ghi lại vài tiết. Trên bia cổ tháp hồi đó, để xưng tụng tài năng của Nguyễn Thị Duệ, người ta đã khắc to chữ'“Lễ Sư sinh thông tuệ, nhất kính chiếu tam vương”. Nhiều người đã hiểu những chữ này theo nhiều cách:
Có người giảng câu ấy có nghĩa là: Bà Lễ phi là một tấm gương soi cả ba triều vua: Thần Tông, Chân Tông, Huyền Tông nhà Lê.
- Có người lại hiểu: tam vương là ba vương triều. Bà Lễ sư day cho cả triều nhà Mạc, triều nhà Lê và cả các chúa vương triều họ Trịnh.
Chưa một phụ nữ trí thức, một cô giáo nào trong lịch sử có vị trí và danh dự ấy.
Vũ Ngọc Khánh