Nach dem Tod Berdolets am 13. August 1809 erhob Napoléon Jean-Denis-François Camus zu dessen Nachfolger, der jedoch keine Billigung des Vatikans fand und bis zu seinem Tod 1814 als Diözesanadministrator amtieren durfte. Danach blieb die Stelle vakant und Fonck war als Kapitularvikar zusammen mit dem neuen Generalvikar Michael Klinkenberg (1772–1822) verpflichtet, bis zur endgültigen Auflösung des Bistums im Jahr 1825 die Aufgaben des Bischofs mit zu übernehmen.
In dieser Zeit wurde er von König Wilhelm I. der Niederlande für seine besonderen Verdienste in den damals auf niederländischem Staatsgebiet liegenden Bereichen des Bistums Aachen bei Lüttich und Roermond mit dem Orden vom Niederländischen Löwen ausgezeichnet. Nachdem 1825 das aufgelöste Bistum Aachen in das Bistum Köln eingegliedert worden war, wurde Fonck als Dompropst zu Köln übernommen, wo er 1830 im Alter von 77 Jahren nach einem Schlaganfall starb. Fonck wurde in der Grabanlage des Kölner Domkapitels auf dem Melaten-Friedhof (HWG, zwischen Lit. D+E) beigesetzt.
Fonck erwarb sich besondere Verdienste bei der Neuordnung der kirchlichen Strukturen nach dem Abzug der Franzosen und der Neubelebung des katholischen Glaubens. Mit seiner Einstellung legte er die Basis für einen streng kirchlichen Katholizismus. Nach seinem Tod vermachte er seiner Heimatstadt Goch einen größeren Geldbetrag zur Unterstützung der dortigen Bedürftigen. Zudem legte er einen Kapitalfonds an, der zweckgebunden für Gymnasial- und Universitätsstudien für Studenten aus der Familie Fonck bis in die sechste Generation sowie als Stipendium für Priesteramtskandidaten der Diözese Münster und für das Priesterseminar Köln vorgesehen war. 1953 wurde in Goch eine Straße nach Martin Wilhelm Fonck benannt.
Reimund Haas: Martin Wilhelm Fonck (1752–1830). Kanoniker, Generalvikar und Domprobst. In: Christen zwischen Niederrhein und Eifel – Lebensbilder aus zwei Jahrhunderten, 1993, S. 103–128.
Reimund Haas: Der Aachener Generalvikar Martin Wilhelm Fonck. In: Franzosen am Niederrhein 1794–1814. Katalog anlässlich der Ausstellung im Museum für Kunst und Kulturgeschichte der Stadt Goch vom 9. Oktober bis 27. November 1994, S. 44–47.
Heinrich Schiffers: Der Gocher Martin Fonck (1752–1830), in: Niederrhein-Heimatbeilage Nr. 35 vom 25. September 1931, Nachdruck S. 137