สมเด็จพระราชปิตุจฉา เจ้าฟ้าวไลยอลงกรณ์ กรมหลวงเพชรบุรีราชสิรินธร ทรงเล็งเห็นความสำคัญกับการศึกษาของสตรีไทย เช่น ทรงรับเป็นองค์อุปถัมภ์ของโรงเรียนราชินี การก่อสร้างโรงเรียนราชินีบน และทรงจัดตั้งโรงเรียนฝึกหัดครูเพชรบุรีวิทยาลงกรณ์ (ต่อมาคือ มหาวิทยาลัยราชภัฏวไลยอลงกรณ์) เป็นต้น

พระองค์ทรงพระประชวรด้วยโรคพระวักกะพิการเรื้อรัง เคยเสด็จไปทรงรับการผ่าตัดที่ต่างประเทศถึง 2 ครั้ง จนเมื่อวันที่ 14 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2481 มีพระอาการหนักอย่างน่าวิตก พระอาการประชวรได้ทรุดลงตามลำดับ และสิ้นพระชนม์เมื่อเวลา 23.15 นาฬิกา ของวันที่ 15 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2481 สิริพระชนมายุ 53 พรรษา