За три дня до преставления начал он изнемогать, однако в день своего ангела, святого великомученика Димитрия Солунского, служил по обычаю литургию в соборной церкви, но уже не в силах был говорить поучение. Один из певчих читал приготовленное им по тетрадке, святитель же сидел в царских дверях, изменившись в лице от тяжкой болезни. Несмотря на то, он принудил себя присутствовать и при обычной трапезе в крестной палате, хотя ничего не вкушал. На другой день приехал из Переяславля преданный ему архимандрит Варлаам и был принят им с любовью. Во время их духовной беседы прислала бывшая кормилица царевича Алексея Петровича, инокиня Евфросиния, из рода Казинскнх, жившая близ архиерейского дома, просить святителя, чтобы навестил ее, болящую. Изнемогающий сам от болезни, отказался идти, хотя и много уважал ее добродетельную жизнь; но она вторично прислала убедительно просить, чтобы хотя на краткое время посетил ее; подвигнутый советом архимандрита, который полагал, что малое движение будет ему полезно, святитель решился исполнить желание благочестивой инокини после вечернего пения, но уже с трудом мог дойти обратно до своей кельи. Он поручил казначею своему угостить архимандрита, и сам, поддерживаемый служителями, немалое время ходил по келье. Думая облегчиться от удушливого кашля; потом велел призвать к себе в келью певчих, чтобы еще раз усладить слух свой духовным пением гимнов, которые сам некогда составил, как-то: «Иисусе мой прелюбезный! Надежду мою в Бозе полагаю! Ты мой Бог, Иисусе, Ты моя радость!» Во все время пения внимательно слушал святой Димитрий, прислонясь к печке и греясь духовно более, нежели телом. С благословением отпустил он каждого из певчих и одного только любимого при себе удержав, который был ему усердный сотрудник при переписке его творений. Простодушно начал ему рассказывать болезненный святитель о своей жизни, чувствуя уже eе иcxoд: как ее провождал в юности и в совершенном возрасте, как молился Господу, Пречистой Его Матери и всем угодникам Божиим, и присовокупил: «И вы, дети, молитесь так же».

Наконец сказал: «Время и тебе, чадо идти в дом свой»; когда же певчий, приняв благословение, хотел удалиться, святитель проводил его до самых дверей и поклонился ему почти до земли, благодаря его за то, что много трудился, переписывая его сочинения. Содрогнулся певчий, видя столь необычное провождение своего пастыря, и с благоговением сказал: «Мне ли, последнему рабу, так покланяешся, владыко святый?» И с кротостью опять сказал ему смиренный владыка: «Благодарю тебя, чадо», — и возвратился в келью; певчий же, заплакав, ушел в дом свой. Тогда святитель велел разойтись всем своим служителям, сам же, заключившись в особой келье как бы для того, чтобы несколько отдохнуть, пребыл в молитве до своего преставления. На рассвете взошедшие служители нашли его на коленях, как бы молящегося, но какою печалью исполнилось их сердце, кода увидели его уже усопшим на молитве. Ударили трикраты в большой колокол; певчий, еще накануне с ним беседовавший, услышав сей горестный глас святительского преставления, немедленно прибежал в архиерейские палаты и еще застал пастыря своего и отца стоящим на коленях в том положении, в каком предал праведную душу свою Богу.

Усопший облачен был в святительское одеяние, которое сам себе приготовил, и вместо послания положены были ему, по благовременному его приказанию, разные его сочинения, вчерне писанные его рукою;

тело усопшего пастыря вынесено было в крестовую его церковь Всемилостивого Спаса, что на сенях, близ той кельи, где он скончался. Когда огласилось в Ростове о преставлении доброго и чадолюбивого пастыря, почти весь город стекся к честному его телу, и поднялся горький плач народа о добром пастыре, учителе и заступнике, оставившем сиротами свою паству. В тот же день благочестивая царица Параскева с тремя дочерьми-царевнами: Екатериною, Параскевою и Анною Иоанновнамн, прибыла после обедни в Ростов и весьма сокрушалась, что не удостоилась получить благословение святителя пред его исходом. Она велела отслужить соборную панихиду над усопшим и пошла на сретение чудотворной иконы в Богоявленский монастырь, откуда принесена была с торжеством в Ростовскую соборную церковь, дабы главная святыня осиротевшей епархии осенила усопшего пастыря. Туда же, в присутствии царицы, с подобающей честью перенесено было тело святительское и вторично совершена соборная панихида в ее присутствии: такую почесть судил Господь воздать блаженному своему угоднику! Завещание его было немедленно послано в Москву в монастырский приказ, и, во исполнение его предсмертного желания, велено было в Яковлевском монастыре приготовить могилу в соборной церкви Зачатия Богоматери, в углу с правой стороны, и выстлать ее камнем; но по небрежению могильщиков, не без особого, впрочем, промысла Божия, не была выстлана камнем могила, а только сделан обруб деревянный, который от сырости скоро сгнил, и это послужило впоследствии к обретению мощей святителя.