Nach seinem Tod im Jahr 1718 folgte ihm sein minderjähriger Sohn Karl als Fürst von Nassau-Usingen nach. Charlotte Amalie regierte als Vormund bis zu seiner Volljährigkeit.
Wirken in Usingen
Wilhelm Heinrich gründete 1707 den nach ihm benannten Ort Wilhelmsdorf. Die Wilhelm-Heinrich-Straße in Wilhelmsdorf ist nach ihm benannt. Am dortigen Alten Rathaus ist seit 2013 eine Plakette mit seinem Bild angebracht.
Militärische Karriere
Wie sein Vater, so war auch Wilhelm Heinrich im Militärdienst. 1691 trat er als Rittmeister in niederländische Dienste und führte 1701 bis 1707 als Oberst das Regiment Walen. In der Schlacht bei Ekeren wurde er am 30. Juni 1703 verwundet.