Związek z Leśmianem trwał 20 lat – do jego śmierci. Według legendy, przy wyprowadzaniu trumny poety z kościoła do karawanu, nie pozwoliła jego rodzinie (żonie i córkom) wsiąść do karawanu i sama pojechała w ostatnią drogę z trumną na cmentarz.
W 1940 roku wyjechała do Iłży wraz z Celiną Sunderland, uciekając przed zamknięciem w warszawskim getcie. Opuszczona przez nią wynajęła pokój u nauczycielki, Józefy Waysowej. Otrzymała pracę w szpitalu św. Ducha, gdzie lecząc najbiedniejszych zaraziła się tyfusem i zmarła. Została pochowana na cmentarzu w Iłży.
Postać Teodory Lebenthal w utworach i publikacjach W filmie fabularnym pt. Leśmian z 1990 w reżyserii Leszka Barona ukazana została m.in. relacja poety i Dory Lebenthal, w rolę której wcieliła się aktorka Iwona Katarzyna Pawlak.
Dorota Samborska-Kukuć w artykule Korekty i uzupełnienia do biografii Teodory (Dory) Lebenthal dowodzi wielu przekłamań związanych z biografią lekarki. Badaczka, docierając do dokumentów źródłowych, analizuje poszczególne niejasności wynikłe po części z nieprzychylności kuzyna poety,