A son retour à la cour, Graille, comme la surnommait son père, se montra d’un caractère réservé, voire effacé. Réputée laide et sans esprit -ce que démentit Madame Louise dans un témoignage bouleversant la décrivant bonne et intelligente-, elle n’eut guère d’influence se laissant dominer par Madame Adélaïde et suivant sa fratrie dans leurs querelles qui les opposaient aux favorites royales : Madame de Pompadour et Madame du Barry.
A sa mort, elle ne fut pas autopsiée. Comme elle l’avait demandé, on se contenta de lui ouvrir le pied pour vérifier son décès.
Sophie Philippine Elisabeth Justine de France fut inhumée en la basilique Saint-Denis. Comme tous les Bourbons reposant en la basilique, elle ne bénéficia d’aucune tombe et encore moins d’un tombeau. Son cercueil de plomb fut descendu dans le caveau dynastique. (► Crise du logement sépulcral).
Profané en octobre 1793, les restes de sa dépouille furent jetés dans une fosse commune avant de trouver place dans l’ossuaire de la basilique en 1817.