Μετά το 1993 άρχισε να παρουσιάζει αιμορραγίες για τις οποίες αρνούνταν να νοσηλευτεί λέγοντας χαρακτηριστικά ότι «όλα θα βολευτούν με το χώμα».
Τον Νοέμβριο του ίδιου έτους ο Παΐσιος βγαίνει για τελευταία φορά από το Όρος και πηγαίνει στη Σουρωτή, στο Ησυχαστήριο του Αγίου Ιωάννη του Θεολόγου για τη γιορτή του Αγίου Αρσενίου (10 Νοεμβρίου).
Εκεί μένει για λίγες μέρες και ενώ ετοιμάζεται να φύγει ασθενεί και μεταφέρεται στο Θεαγένειο, όπου του γίνεται διάγνωση για όγκο στο παχύ έντερο. Στις 4 Φεβρουαρίου του 1994 ο γέροντας χειρουργείται.
Παρότι η ασθένεια δεν σταμάτησε (παρουσίασε μεταστάσεις στους πνεύμονες και στο ήπαρ), ο γέροντας ανακοίνωσε την επιθυμία του να επιστρέψει στο Άγιο Όρος στις 13 Ιουνίου. Ο υψηλός πυρετός όμως και η δύσπνοια τον ανάγκασαν να παραμείνει.
Στο τέλος του Ιουνίου οι γιατροί του ανακοινώνουν ότι τα περιθώρια ζωής του ήταν δύο με τρεις εβδομάδες το πολύ.
Τις τελευταίες μέρες της ζωής του αποφάσισε να μην παίρνει φάρμακα ή παυσίπονα, παρά τους φρικτούς πόνους της ασθένειάς του.
Στὶς 11 Ἰουλίου, μνήμη τῆς Ἁγίας Εὐφημίας, ὁ Ὅσιος κοινώνησε γιὰ τελευταία φορά. Μὲ πολὺ κόπο γονάτισε ἐπάνω στὸ κρεββάτι, ἔκανε τὸ σταυρό του καὶ μὲ τρεμάμενα χείλη εἶπε: «Μνήσθητί μου, Κύριε, ὅταν ἔλθῃς ἐν τῇ βασιλεία σου».
Ἔπειτα οἱ ἀδελφές τοῦ ἔφεραν τὴν εἰκόνα τῆς Ἁγίας Εὐφημίας καὶ τὸν δίσκο μὲ τὸ κόλλυβό της. «Ἄκροις δακτύλοις» πῆρε δύο κόκκους ὡς εὐλογία καὶ ἀσπάσθηκε τὴν εἰκόνα τῆς Ἁγίας. Βλέποντας ὅτι δὲν ἦταν στολισμένη, παρατήρησε: «Οὔτε ἕνα λουλούδι δὲν τῆς βάλατε;».
Κατὰ τὸ μεσημέρι ἦρθε στὸ Ἡσυχαστήριο ὁ Ἀρχιεπίσκοπος Σιναίου Δαμιανός, καὶ ὁ Γέροντας ζήτησε νὰ τοῦ διαβάση τὴν εὐχὴ «εἰς ψυχορραγοῦντα». Ἀκόμη, τὸν παρακάλεσε νὰ τὸν μνημονεύη. «Νὰ μὲ μνημονεύης, τοῦ εἶπε, γιατί πολλοὶ ἄλλοι θὰ μὲ ἐγκαταλείψουν, θὰ νομίζουν ὅτι δῆθεν δὲν ἔχω ἀνάγκη».
Ἡ τελευταία ἐκείνη νύχτα ἦταν μαρτυρική. Ἀκόμη καὶ τὰ πιὸ ἰσχυρὰ παυσίπονα δὲν τὸν ἒπιαναν. «Πονάω, πονάω πολύ», ἔλεγε σιγανὰ καὶ κοίταζε συνέχεια τὴν εἰκόνα τῆς Παναγίας. Τὸ δεξί του χέρι σχημάτιζε κάπου-κάπου τὸ σημεῖο τοῦ σταυροῦ, ἐνῶ τὸ ἀριστερὸ ἐκινεῖτο σὰν νὰ τραβοῦσε κομποσχοίνι
Πότε-πότε ἄνοιγε τὰ χέρια του σὲ προσευχή. Κάποια στιγμὴ εἶπε: «Μαρτύριο». Ἡ Γερόνιτσσα, ποὺ βρισκόταν δίπλα του, δὲν ἄκουσε καὶ τὸν ρώτησε τί εἶπε. Τὸ ἐπανέλαβε τρεῖς φορές: «Μαρτύριο, μαρτύριο, μαρτύριο».
Κάθιδρος, ἀσθμαίνων καὶ δακρυρροῶν ἔτρεχε τὸ τελευταῖο στάδιο, γιὰ νὰ φθάση στὸ τέρμα καὶ νὰ λάβη «τὸν τῆς νίκης στέφανον». Ὁ «ἀγγελικῶς ἐπὶ τῆς γῆς πολιτευσάμενος» ἔσπευδε διὰ μαρτυρίου νὰ πετάξη πρὸς τὰ οὐράνια σκηνώματα.
Στὶς ἐννιάμισι ἡ ὥρα τὸ πρωὶ ὅλες οἱ Ἀδελφὲς πέρασαν νὰ πάρουν γιὰ τελευταία φορὰ τὴν εὐχή του. Ἦταν προσηλωμένος στὴν εἰκόνα τῆς Παναγίας καὶ δὲν μιλοῦσε. Ὁ πόνος ἦταν ζωγραφισμένος στὸ πρόσωπό του, ἀνέπνεε μὲ πολλὴ δυσκολία, ἐνῶ ἡ πίεσή του σιγὰ-σιγὰ ἔπεφτε.
Ὅλα ἔδειχναν ὅτι ἔφθανε τὸ τέλος· ὁ ἀναστημένος πνευματικὰ Πατὴρ Παΐσιος βρισκόταν στὸ κατώφλι πρὸς τὴν μακαριότητα.
Σὲ μία στιγμή, ὁ Ὅσιος πῆρε τρεῖς σύντομες εἰσπνοὲς καὶ ἔσβησε, ὅπως σβήνει τὸ καντηλάκι, ὅταν τελειώνει τὸ λάδι του.
Ἔγειρε ἥσυχα τὸ κεφάλι του στὸ πλάι, ἐνῶ ἡ ἁγιασμένη του ψυχὴ εἶχε πετάξει στὴν ἀληθινὴ πατρίδα του, τὸν Οὐρανό. Ἦταν ἕνδεκα ἡ ὥρα τὸ πρωὶ τῆς 12ης Ἰουλίου 1994.
Οἱ ἀδελφές του φόρεσαν τὸ Σχῆμα, τὸ ράσο καὶ τὸ κουκούλι· κατὰ τὰ ἄλλα ἦταν τακτοποιημένος ἀπὸ μόνος του.
Τὸν ἔβαλαν σὲ ἕνα ἁπλὸ νεκροκρέββατο καὶ τὸν μετέφεραν στὸ Παρεκκλήσιο τῶν Ἀρχαγγέλων. Γύρω του ἐναπέθεσαν λίγα μόνο λουλούδια· βασιλικοὺς καὶ τριαντάφυλλα.
Τὰ χέρια του, σὰν νὰ ἦταν ζωντανά, κρατοῦσαν μὲ εὐλάβεια τὸν Σταυρό. Ἡ μορφὴ του ἦταν εἰρηνική, φωτεινή, ὀσιακή· εἶχε ἱλαρότητα, σκορποῦσε Χάρη.
Τὸ ἀπόγευμα τὸ Ἡσυχαστήριο ἄνοιξε γιὰ τοὺς προσκυνητές, ἀλλὰ οἱ Ἀδελφὲς δὲν ἀνακοίνωσαν τὴν κοίμηση τοῦ Γέροντα σὲ κανέναν· αὐτὴν τὴν ἐντολὴ εἶχε δώσει ὁ ἴδιος.
Ἡ Γερόντισσα κάλεσε τὸν ἐφημέριο τοῦ Ἡσυχαστηρίου, τὸν π.Νικόλαο, καὶ τοῦ εἶπε ὅτι ἐπιθυμία τοῦ Πατρὸς Παϊσίου ἦταν νὰ τελέση μόνον ἐκεῖνος τὴν Ἐξόδιο Ἀκολουθία.
Τὸ δέχθηκε μὲ φόβο καὶ χαρά· φόβο, διότι αἰσθανόταν ἀνάξιος νὰ κηδεύση ἕναν ἅγιο, χαρὰ γιὰ τὴν μεγάλη εὐλογία ποὺ τοῦ χάριζε ὁ Θεός.
Στὶς ἕνδεκα ἡ ὥρα τὸ βράδυ, ἄρχισε ἡ Ἀγρυπνία στὸ Παρεκκλήσιο τῶν Ἀρχαγγέλων.
Στις 11:30 το βράδυ την ησυχία τάραξε μια δυνατή βροντή. Κατόπιν με συνεχείς αστραπές φωτιζόταν όλο το Άγιον Όρος.
Μετὰ τὴν Θεία Λειτουργία ἐψάλη ἡ Ἐξόδιος Ἀκολουθία. Οἱ ἀδελφὲς ἔψαλλαν τὰ νεκρώσιμα τροπάρια νιώθοντας τὸν Γέροντα νὰ εἶναι ἀκόμη ζωντανὸς δίπλα
Μετὰ τὴν Θεία Λειτουργία ἐψάλη ἡ Ἐξόδιος Ἀκολουθία. Οἱ ἀδελφὲς ἔψαλλαν τὰ νεκρώσιμα τροπάρια νιώθοντας τὸν Γέροντα νὰ εἶναι ἀκόμη ζωντανὸς δίπλα τους. Πρὶν ἀπὸ ἕναν μήνα εἶχε πεῖ ἀστειευόμενος: «Ἐγὼ θὰ ψάλω τὴν Νεκρώσιμη Ἀκολουθία!».
Ἔψαλλε, πράγματι «ἐν ἐκκλησίᾳ ὁσίων». Ἦταν σὰν νὰ ἔλεγε: «Χθὲς συνεθαπτόμην σοι Χριστὲ συνεγείρομαι σήμερον ἀναστάντι σοι, συνεσταυρούμην σοι χθὲς, αὐτός με συνδόξασον Σωτήρ, ἐν τῇ βασιλείᾳ σου».
Ὅλος ὁ πόνος τῆς προηγούμενης νύχτας εἶχε δώσει τὴ θέση του στὴν ἀναστάσιμη χαρά. Στὸ μικρὸ Παρεκκλήσι, μὲ τὸ λιγοστὸ φῶς, ἡ ἀτμόσφαιρα ἦταν Σταυροαναστάσιμη.
Ἦταν στιγμὲς ἀποχωρισμοῦ, ἀλλὰ ἡ θλίψη μεταβαλλόταν σὲ χαρὰ λόγω τῆς βεβαιότητος ὅτι ὁ Ὅσιος τώρα πιὰ θὰ βρισκόταν δίπλα στὸν καθένα ποὺ θὰ ζητοῦσε τὶς πρεσβεῖες του.
Ἡ ἐκφορὰ τοῦ ἱεροῦ σκηνώματος ἔγινε μέσα σὲ ἀπόλυτο σκοτάδι. Τὸ μόνο φῶς ἐρχόταν ἀπὸ ἕναν φανὸ ποὺ προπορευόταν τῆς νεκρικῆς πομπῆς καὶ ἀπὸ δύο ταπεινὰ φαναράκια ποὺ συνόδευαν τὸν Γέροντα.
Ἔτσι θέλησε νὰ κηδευθῆ. Σὲ ὅλη του τὴν ζωὴ ἤθελε νὰ κρύβεται· πλοῦτος του ἦταν ἡ προσωπική του ἀφάνεια. Αὐτὸ εἶχε φροντίσει νὰ γίνη καὶ στὴν κοίμησή του μὲ τὸ νὰ μὴν ἀνακοινωθῆ, πρὶν περάσουν τρεῖς ἡμέρες.
Έκτοτε, κάθε χρόνο στις 11 προς 12 Ιουλίου, στην επέτειο κοιμήσεως του Γέροντος, τελείται αγρυπνία στο Ιερό Ησυχαστήριο, με συμμετοχή χιλιάδων πιστών.