Kuningatar Kristiina alkoi kiinnittää huomiota Stiernhielmin runoihin ja hän sai siten osakseen myös yhä enemmän yleistä huomiota Tukholman piireissä. Stiernhielm nimitettiin Tarton hovioikeuden varapresidentiksi 1648 mutta kutsuttiin pian taas takaisin Tukholmaan Riksarkivetin johtajaksi () vuonna 1649 ja Ruotsin kuningashuone kiinnitti huomiota edelleen runsaasti hänen runouteensa ja tuotantoonsa. Jonkin ajan kuluttua Stiernhielm joutui hovin epäsuosioon johtuen tämän kritiikistä eräitä kuningattaren suosikkeja kohtaan ja hän joutui palaamaan Liivinmaalle. Pohjan sodan sytyttyä Stiernhielm joutui palaamaan Tukholmaan 1656 perheensä kanssa. Sodan jälkeen Stiernhielm kärsi perheineen virattomaksi jäätyään talousvaikeuksista. Kaarle X Kustaa nimitti hänet maatuomariksi nyt Ruotsin haltuun joutuneeseen Trondheimin lääniin, jonka se tosin jälleen menetti vuonna 1660 ja Stiernhielm jäi taas työttömäksi. Hänet kutsuttiin krigsrådin jäseneksi 1661 ja vuotta myöhemmin Reduktionskollegiumiin. Vuonna 1667 hänet nimitettiin vastaperustetun antikviteettikollegion ensimmäiseksi johtajaksi, joka takasi lopulta Stiernhielmille vakaan toimeentulon hänen elämänsä loppuvuosiksi. Stiernhielmin kuoltua Ruotsin akatemia julkaisi muistomitalin hänen kunniakseen.