Серед тих незгодин Володимир заслаб тяжко і 15 липня 1015 р. умер у своїм дворі на Берестовім, під Києвом.Бояри затаїли на якийсь час його смерть, бо в Києві був Святополк; йому, як найстаршому належав престол, але старшина видно бажала мати князем котрогось з молодших князів, мабуть Бориса.

Похорони Володимира відбулися по старовинному обичаю. Чомусь не годилося виносити княжого тіла на руках, тому було розібрано поміст у горішній кімнаті, де помер князь, і на шнурах спущено тіло покійника наділ і зложено на санях; тіло було обгорнене в килим. Везено його до Десятинної церкви на санях, хоч це було гаряче літо, у липні. Такий обряд перевоження мерців саньми, і дотепер прктикується у карпатських селищах.

Похоронено Володимира поруч з його дружиною Анною, що померла 1011 р. Камяні гробниці їх стояли посередині Десятинної церкви.

Руїни Десятинної церкви на малюнку

Десятинна церква завалилася 1240 р. підчас татарської облоги, тоді і гробниця княжа запропастилася.

Аж 1635 р. митрополит Петро Могила провів розшуки у руїнах і віднайшов справді мармурову гробницю; думав перенести ці княжі останки до Софійської кафедри і просив московського царя про нову гробницю, але цар не поспішав.

Частини мощів Володимира знаходяться у різних місцях: голова у Печорській Лаврі, інші частинки по різних церквах.

Від XIII сторіччя почали Володимира почитати святим.