Dans son testament, Mme Sophie demande au Roi, son neveu, que son corps ne soit pas ouvert après sa mort, comme c’est normalement l’usage; et qu’il soit gardé pendant 24 heures par les Filles de la Charité et par des prêtres; et qu’il soit porté à Saint-Denis sans aucune pompe ni cérémonie.
Elle demande, aussi, à Louis XVI, de fonder un service à perpétuité à l’abbaye de Fontevraud où elle avait passé sa prime enfance.
Elle institue légatrice universelle Mme Adélaïde, à défaut de Mme Victoire, pour exécutrice de ses dernières volontés, et à défaut de ses deux sœurs, Mme la comtesse d’Artois, sa nièce, pour légatrice universelle et exécutrice testamentaire.
Elle laisse à Mme Adélaïde sa moitié de la terre de Louvois qu’elles avaient acquise toutes deux.
Ne pouvant rien léguer à sa sœur Mme Louise, devenue carmélite, elle lui demande de dire, tous les jours, trois Ave Maria à son intention, et trois De profundis pour le repos de son âme.
Elle fait différents legs à des dames attachées à son service ou à celles de ses sœurs, ainsi que de payer différentes pensions viagères.
Enfin, elle recommande au Roi, son neveu, de prendre sous sa protection toutes les personnes qui forment sa Maison.
Le testament est signé, en double, le 13 janvier 1781: un double est remis à M. Le Maistre pour être remis au Roi et à sa sœur Mme Adélaïde, le second reste dans sa casette.
Mme Sophie décède, le 03 mars 1782, au château de Versailles.