瓦薩裏為列奧納多懺悔構想了一個靈床，這聽起來一點也不可信：“感覺到他離死亡近了。他急於了解有關天主教信仰、善行和神聖天主宗教的教義。在痛苦中，他進行懺悔。不過他無法站立起來，在朋友和僕人.的幫助下，他在床上接受了祝福的聖餐。”這可能是真的，不過列奧納多晚年皈依宗教聽起來似乎更是瓦薩裏的心願而不是列奧納多的想法。更令人信服的是，瓦薩裏進一步評論道，列奧納多“斷定他冒犯了上帝和人類，因為他沒有盡力去進行藝術創作”。這不是列奧納多害怕的罪行和地獄之火，而是最後的“等等”那可怕的負荷以及下面空白的灰紙——所有那些沒有完成的東西。
1519年5月2日，列奧納多與世長辭，享年六十七歲。根據惟一的資訊——瓦薩裏的説法，當時國王弗朗西斯在場，國王把他抱在懷中。最後的時刻到來時——“一陣突然發作，這是死亡的前兆”——國王“把他的頭頂支撐起來，幫助他，以便給他帶來舒適”。這真是一幅令人感動的畫面（要是人們把它從創作于19世紀早期、關於這一主題的兩幅過於煽情的繪畫剝離出來），不過後來人們發現，列奧納多去世的後一天，即5月3日時，從聖日耳曼昂萊發佈了一道皇家命令。由於騎馬從聖日耳曼萊昂到安布瓦斯需要兩天時間，所以國王弗朗西斯5月2日不可能在列奧納多身邊，3日不可能在聖日耳曼。瓦薩裏的記敘是否真實取決於一個懸而未決的問題，即簽署命令（非常大膽地把名字署作“帕·勒·羅伊”，但實際上不是他寫的）是否需要國王在聖日耳曼現場。正如列奧納多遺囑的開端那樣，雖然“恰當考慮了死亡的確定性”，列奧納多的離世帶有典型的不確定性。在缺乏任何已知的最後話語的情況下，聖日耳曼命令上令人煩惱的的花體字使我們想起了他那深奧的信念：在被確認為真理之前，一切都要懷疑，都要進行檢驗。
瓦薩裏推斷道：“所有認識列奧納多的人對他的去世都無限悲痛。”在這點上我完全忘記了國王，看到床邊的梅爾茲熱淚盈眶。直到6月1日，梅爾茲才給列奧納多在佛羅倫薩那同父異母的兄弟們寫信，向他們報告了列奧納多的死訊：“對我，他好像最好的父輩一樣”，梅爾茲寫道。“只要我體內還存在呼吸，我就會一直感到悲痛。每天，他都向我顯示了強烈的慈愛。”[654] 梅爾茲，這位我們了解不多的小夥子，對這種喜愛做出了回報。他成了列奧納多那“數不勝數”的著作和繪畫（或許還不僅僅只是繪畫）堅持不懈的捍衛者。這些作品把我們直接帶入了列奧納多的生活，仿佛它們本身就是一種回憶。這回憶亂七八糟地堆滿了關於列奧納多生活的痛苦、夢想的秘密，還有心靈飛翔的零星片斷。
列奧納多軀體遺骸的遭遇遠遠遜於他那大量抽象的記憶、夢想和沉思。5月肯定舉行了一個臨時葬禮，因為在接下來的三個月中，列奧納多在遺囑中設想的大規模的葬禮並沒舉行。聖佛羅倫薩教堂的登記簿記載了列奧納多的葬禮許可證，上面標注的日期是1519年8月12日。法國大革命時教堂遭到了破壞，1802年教堂註定無法維修了，所以教堂被拆除，拆下來的石頭和石磨（包括葡萄園中的那些）被用來修補城堡。據説，教堂的園丁——一個叫做古戎的人收集起了分散的所有骨頭，把它們埋葬在了院子中的一個角落，或許列奧納多的遺骨就在其中。
1863年，詩人兼列奧納多研究專家阿爾塞納·烏賽挖掘了聖佛羅倫薩現場。在陶器碎片之間，他發現了墓碑的片段（上面刻著EO (…) DUS VINC）和一具幾乎完整的頭骨。頭骨不同尋常的尺寸立刻使他相信，他發現了列奧納多的遺骸。“我們以前從來沒有見過設計得這麼好的一個頭骨，”他寫道，“三個半世紀後，死亡沒有減少這壯麗頭骨的自豪。”這些骨頭現在埋藏于城堡內部的聖胡伯特禮拜堂，就在德帕裏斯伯爵樹立起來的銘碑下面。然而，它們與列奧納多的惟一聯繫在於烏賽那值得懷疑的顱相學的推斷。
很可能，埋葬在聖胡伯特禮拜堂的大顱骨曾經容納了列奧納多的大腦。但至少有一點可以肯定的是，現在情況不是如此了。籠子空了，心靈已經飛走了。
