استمر جاليليو في استقبال الزوار حتى عام 1642، عندما توفي في 8 يناير عام 1642، عن عمر يناهز 77 عامًا، بعد إصابته بالحمى وخفقان القلب.
رغب دوق توسكانا الأكبر، فرديناندو الثاني، في دفنه في البنية الرئيسية لكنيسة سانتا كروتشي، بجوار مقابر والده وأسلافه الآخرين، وإقامة ضريح من الرخام تكريما له.