证明自己并非背靠大树好乘凉，王衡第二次上京会试，会试名列第二名，继而又在殿试中以第二名得中榜眼。王衡以过硬的才学，向天下人昭示了自己的清白，昭示了自己的真才实学，因当年王锡爵也是榜眼，故朝野以“父子榜眼”传为美谈。王衡登第后，有诗云：“彩云重拥玉阶前，朱茧双悬御墨鲜，偶尔功名三语合，如闻姓字六宫传。价从骏骨枯中贵，色借娥眉怨里妍。颠倒十年京国梦，一时回首杏花鞯。”此后，王衡被授翰林院编修，由于王衡自感“长于边务”之才无法贡献朝廷，对仕途颇感失望，就索性借奉使江南之机，辞官回故里，回太仓后的王衡过着平谈的读书着书生活，终其一生，再未出仕。

王衡辞官回太仓后，居住于春水船，与当时的文坛名人时有往来，常有诗文唱和，并与戏曲家汤显祖、屠隆等人都有交往。王衡头疾发作，比他父亲早一年去世，使王锡爵白发人送黑发人，悲伤之余，他写下了《祭天男衡文》。