Op 23 mei 2002 deed Van Vroonhoven haar intrede in de Tweede Kamer. Ze was er woordvoerder belastingen en hield zich bezig met cultuurbeleid en startende ondernemers. Tussen 13 mei en 17 augustus 2008 werd ze tijdelijk als Tweede Kamerlid vervangen door Ine Aasted-Madsen. Ze was geen kandidaat voor de Tweede Kamerverkiezingen 2010, waardoor haar Kamerlidmaatschap op 17 juni 2010 ophield. Tussen 11 maart 2010 en eind 2011 zat ze voor het CDA in de gemeenteraad van Den Haag.
Van 7 mei 2014 tot 17 december 2017 was Van Vroonhoven wethouder in de gemeente Hilversum. Haar portefeuille bevatte wonen en grondzaken, natuur, milieu en duurzaamheid en monumentenzorg. Zij legde haar functie per 17 december 2017 neer; haar echtgenoot had een betrekking gevonden in Melbourne, Australië en het hele gezin Van Vroonhoven emigreerde mee.
Van Vroonhoven bij de eerste ledenvergadering van NSC (rechts, kijkend naar de cameraman)
In 2022 keerde Van Vroonhoven terug naar Nederland. Ze was vanaf september dat jaar fractiemedewerker en woordvoerder van Pieter Omtzigt. Voor de Tweede Kamerverkiezingen van november 2023 was ze de nummer 2 op de kandidatenlijst van Nieuw Sociaal Contract (NSC) en behaalde ze 44.045 voorkeurstemmen.[3] Sinds 6 december 2023 neemt ze opnieuw zitting in de Tweede Kamer. Vanaf september 2024 verving ze de door ziekte afwezige Omtzigt als fractievoorzitter van NSC in de Tweede Kamer.[4] Sinds Omtzigts terugkeer in november dat jaar, verdelen zij de taken van het fractievoorzitterschap.[5]
Persoonlijk
Van Vroonhoven is in 1999 getrouwd en heeft vijf kinderen. Ze is rooms-katholiek.
