Già colpito da ictus nel giugno 2012, Eusébio morì il 5 gennaio 2014 a seguito di un arresto cardiaco lasciando due figlie e numerosi nipoti.
Molti noti personaggi del mondo del calcio gli fecero omaggio, tra cui Franz Beckenbauer, Gary Lineker e Ruud Gullit. Oltre a questi si aggiunsero anche gli amici dell’ex calciatore, tra cui Cristiano Ronaldo, Luís Figo, José Mourinho, Carlos Queiroz, il presidente della FIFA Sepp Blatter, il presidente della UEFA Michel Platini e l’ex presidente del Mozambico e amico d’infanzia Joaquim Chissano.
Dopo la morte di Eusébio, il governo portoghese ha dichiarato tre giorni di lutto nazionale.
Il 3 luglio 2015 le sue spoglie vengono traslate al Pantheon Nazionale, nel corso di una cerimonia durata 5 ore che ha toccato diversi luoghi simbolici fra cui lo Stadio Da Luz, il parlamento e la sede della Federcalcio con discorso finale del Presidente della Repubblica.
