之后，担任西合营和南屯本堂神父，1946年又任宣化大修院教员，1947年任宣化副主教。由于张润波主教因健康原因辞职，1948年1月8日教廷任命王木铎为天主教宣化教区主教，1948年3月7日由北京总主教田耕莘枢机祝圣。1951年12月15日因拒绝脱离天主教会圣统制而被捕入狱。1959年10月3日在狱中去世（55岁）。