Początkowo władzę w księstwie sprawowali jej kolejni mężowie; małżeństwu z drugim z nich zawdzięcza Luksemburg przyłączenie doń rejonu Arlon. W 1214 Ermezynda przejęła rządy osobiście. W okresie jej panowania (do 1247) Luksemburg osiągnął dużą samodzielność, a dzięki długiemu okresowi pokoju nastąpił jego rozkwit gospodarczy.
thumb|Fragment pomnika upamiętniającego bitwę pod Wörringen Za panowania potomków Ermezyndy (dynastię tę z czasem zaczęto określać mianem luksemburskiej) granice hrabstwa poszerzały się (przyłączono wówczas m.in. Saint-Vith, Arrancy i Amel). Rozwijała się stolica – rozbudowywano zamek i miasto. Kształtował się też aparat administracyjny księstwa, w którym zaczęły się pojawiać nowoczesne na owe czasy instytucje (m.in. Rada Prowincjonalna). Korzystając ze słabości władców Niemiec, hrabiowie pozostawali pod formalnym zwierzchnictwem cesarzy rzymskich, nawiązywali jednak bliskie kontakty z Francją i rozwijali swoją niezależność.