Po przywiezieniu go do szpitala w Prypeci i udzielenia mu natychmiastowej pomocy medycznej zmarł 26 kwietnia 1986 roku w wieku 45 35 lat o godzinie 5:00 lub 6:00 w wyniku przerwania rdzenia kręgowego, licznych oparzeń i obrażeń wielonarządowych. Według lekarzy po odzyskaniu świadomości kazał odsunąć się od niego lekarzom krzycząc "''Odejdźcie precz! Ja z reaktora!''"<ref name=":0">{{Cytuj stronę|url=https://vlast.kz/obsshestvo/16926-perezit-cernobyl.html|tytuł=Пережить Чернобыль|autor=|data dostępu=2017-06-19|opublikowany=vlast.kz|język=}}</ref>. Tuż przed śmiercią przy łóżku czuwała jego żona. Został pochowany 29 kwietnia na cmentarzu we wsi [[Czystogłówka]]. 19 listopada 1988 roku jego ciało zostało ekshumowane i pochowane na [[Cmentarz Mitiński|cmentarzu Mitińskim]] w Moskwie<ref>{{Cytuj książkę|nazwisko=Siwiński|imię=Waldemar|tytuł=Czernobyl. Od katastrofy do procesu|rok=1989|wydawca=Iskry|miejsce=Warszawa|strony=9|isbn=83-207-1179-7}}</ref><ref>{{Cytuj książkę|nazwisko=Medwedew|imię=Grigori|tytuł=Chernobyl Notebook|rok=1987|wydawca=Nowy Mir|miejsce=Moskwa|strony=|isbn=9781622800032}}</ref><ref>{{Cytuj stronę|url=http://memory.chornobylmuseum.kiev.ua/print.php?id=10397|tytuł=ШАШЕНОК Володимир Миколайович|autor=|data dostępu=2018-10-09|opublikowany=memory.chornobylmuseum.kiev.ua|język=}}</ref>.