В ночь на 18 мая 2007 г., по информации правоохранительных органов, в Петербурге были обезврежены трое членов экстремистской организации петербургских мусульман, якобы готовивших покушение на Матвиенко. В начале 2008 г. на процессе по делу о покушении на Матвиенко прокуратура изложила коллегии присяжных версию следствия. Согласно этой версии, группа молодых мусульман планировала убийство губернатора с целью дестабилизации обстановки с перспективой появления в России исламского государства. 7 апреля 2008 г. присяжные на вопрос о том, имело ли место событие преступления, единодушно ответили «нет». Подсудимые были отпущены из-под стражи.
25 сентября 2007 г. согласилась возглавить в качестве «паровоза» петербургский список «Единой России» на выборах в Госдуму 2 декабря 2007 г. (не вступая при этом в партию). Однако в начале октября выяснилось, что возглавит список Борис Грызлов, а Матвиенко заняла в нем второе место.
22 сентября 2009 г. правительство Санкт-Петербурга разрешило контролируемому «Газпром нефтью» ОАО «Общественно-деловой центр "Охта"» построить рядом с историческим центром города 403-метровый офисный небоскреб. Решение, которое сама Матвиенко и глава «Газпрома» Алексей Миллер лоббировали с 2005 г., было принято вопреки протестам общественности. Министерства культуры и ЮНЕСКО. 8 октября 2009 г. министр культуры РФ Александр Авдеев лично выразил протест против строительства небоскреба.
14 октября 2009 г. «Коммерсант» сообщил, что в его распоряжении оказался текст заключения Росохранкультуры о незаконности строительства «Охта-центра», который направил в прокуратуру Санкт-Петербурга министр культуры РФ Авдеев. Из документа следовало, что на территории строительства находится охраняемый законом археологический памятник «Шведская крепость Ниеншанц». В итоге в конце 2010 г. Матвиенко приняла решение отказаться от строительства нарушающего исторические панорамы небоскреба.
На съезде партии «Единая Россия» в ноябре 2009 г. вступила в партию и была избрана членом её высшего совета».
Зимой 2010–2011 гг. в Петербурге выпало большое количество снега. Матвиенко не смогла организовать уборку города от снега, за что критиковалась жителями.
В январе 2011 г. Матвиенко обратилась к премьеру Путину· с просьбой исключить Санкт-Петербург из списка исторических поселений, который предусматривает жесткий федеральный контроль над сохранением всех исторически ценных градоформирующих объектов и обязывает местные власти согласовывать с Росохранкультурой градостроительные проекты. Это вызвало волну протеста среди горожан.
24 июня 2011 г. глава Башкортостана Рустэм Хамитов выдвинул идею назначить Матвиенко председателем Совета Федерации вместо Сергея Миронова. Кандидатуру Матвиенко поддержал президент Медведев, но, чтобы попасть в СФ, надо было победить на каких-нибудь местных выборах. Поэтому Матвиенко приняла участие в довыборах в муниципалитеты муниципальных образований «Петровский» и «Красненькая речка» города Санкт-Петербурга и одержала победу, набрав соответственно 95,61 % и 97,29 % голосов избирателей. Различные оппозиционные партии внимательно отслеживали назначение довыборов, ожидая выдвижение Матвиенко и надеясь выставить против неё своих кандидатов, но о выборах в Петровском и Красненькой речке стало широко известно, когда выдвижение кандидатов уже завершилось (муниципальные газеты с объявлением о выборах были напечатаны задним числом)[71]
.31 августа 2011 г. губернатор Санкт-Петербурга Георгий Полтавченко подписал постановление об её назначении членом Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации — представителем в Совете Федерации Федерального Собрания Российской Федерации от исполнительного органа государственной власти города Санкт-Петербурга.
21 сентября 2011 г. Матвиенко голосами 140 депутатов при 1 воздержавшемся была избрана председателем СФ РФ. Голосование было безальтернативным.
С 22 сентября 2011 г. — постоянный член Совета безопасности РФ.
С 11 июля 2012 г. — член Государственного совета РФ по должности.
В 2011 г. по инициативе В.Матвиенко была проведена реформа структуры палаты, по итогам которой число комитетов Совета Федерации сократилось с 27 до 10.
28 марта 2013 г. Матвиенко заявила, что некоторые госкорпорации, в частности ОАК, превратились «в воровайки».
1 марта 2014 г. Матвиенко собрала Совет Федерации на экстренное заседание, в ходе которого присутствовавшие члены СФ единогласно дали запрошенное президентом Путиным разрешение на использование войск на территории Украины.
17 марта 2014 г. в отношении Матвиенко введены санкции правительства США. Аналогичные меры приняты со стороны правительства Канады. Также включена в санкционные списки Европейского Союза, Швейцарии и Австралии.