С 12-го декабря архипастырь заболел и не принимал с тех пор уже более пищи; от лекарств отказался. Тем не менее, он занимался делами, диктовал поздравительные к Рождеству письма. 17-го утром духовник совершил в комнате преосвященного водосвятие, а 18-го в мантии и омофоре он приобщился от духовника. 19-го послал отслужить в храм Иоанна Богослова молебен с акафистом Скорбящей Божией Матери, сам молился у себя пред Ее иконою, и плачущему племяннику сказал: "Я еще не умру — мне Божия Матерь сказала, что нужно дела кончить". И в тот день он сдал викарию все дела. Всю ночь провел в молитве. 20-го утром назначил быть в шесть часов пополудни соборованию, послал на почту денежные письма бедным и роздал милостыню пришедшим к нему. Викарию своему он сказал: "Никакого не чувствую страха; желаю разрешиться и быть со Христом". Сделав некоторые распоряжения, владыка стал молиться. В шесть часов началось торжественное соборование, длившееся час; архипастырь сидел в креслах со свечою и сам прочел последнюю молитву — "Простите мя, отцы и братья".
Благословив всех, он перешел с кресел на ложе; осенив обеими руками, разрешил находившихся под запрещением и отпустил всех.
Чрез четверть часа преосвященный сильно постучал в двери, призывая своих чад. Он в последний раз возложил крестообразно руки на головы присутствующих, духовник стал читать отходную, в руки архипастыря вложили горящую свечу; с окончанием отходной архиепископ Воронежский и Задонский Антоний предал дух Богу — 20 декабря 1846 г., в пятницу, в четверть девятого вечера, на 74-м году жизни.
По облачении, тело вынесено в креслах в Митрофанову гостиную, при чем левая рука почившего висела опущенною, а правая, никем не поддерживаемая, держала у груди крест… Около полуночи началась первая панихида.
27-го декабря тело архиепископа Антония погребено в Благовещенском соборе, возле столетней усыпальницы святителя Митрофана. Все эти дни было громадное стечение народа, столько терявшего в усопшем.
Исполнилось более полустолетия со дня кончины архиепископа Антония, но имя его сохраняется среди имен тех, которыми за последнее столетие святился и спасался русский народ.
В чем же состоит значение преосвященного Антония Воронежского?
Он представляет собою удивительно полный, отрадный, идеальный образ епархиального архиерея.
Чистый, ревностный с младенчества, его жизненный путь был озарен тою ясностью, простотою и твердостью, какие дает человеку нераздельное служение Богу.
Ничего не требуя для себя, с неослабевающей силой ища блага ближних, он своею жизнью еще громче слова проповедывал пастве царствие Божие, пришедшее в силе, и был среди мира верующего, но слабого, крепким воплощением Христовых заповедей.