Federico cadde vittima di una grave patologia addominale, forse dovuta a malattie trascurate, durante un soggiorno in Puglia; secondo Guido Bonatti, invece, sarebbe stato avvelenato. Egli, difatti, qualche tempo prima aveva scoperto un complotto, in cui fu coinvolto lo stesso medico di corte. Le sue condizioni apparvero immediatamente di tale gravità che si rinunciò a portarlo nel più fornito Palatium di Lucera e la corte dovette riparare nella domus di Fiorentino, un borgo fortificato nell’agro dell’odierna Torremaggiore, non lontano dalla sede imperiale di Foggia.
Leggenda vuole che a Federico fosse stata predetta dall’astrologo di corte, Michele Scoto, la morte sub flore, ragione per la quale pare egli abbia sempre evitato di recarsi a Firenze. Allorché fu informato del nome del borgo in cui infermo era stato condotto per le cure necessarie, Castel Fiorentino per l’appunto, Federico, comprese e accettò la prossimità della fine.
Stando al racconto del cronista inglese Matthew Paris († 1259) – non confermato però da altre fonti – l’imperatore, sentendosi in punto di morte, volle indossare l’abito cistercense e dettare così le sue ultime volontà nelle poche ore di lucidità. Il testamento, dettato alla presenza dei massimi rappresentanti dell’Impero, reca la data del 7 dicembre 1250, secondo alcune fonti. Tuttavia, da recenti ultimi studi, sarebbero almeno due i testamenti. La sua fine fu rapida e sorprese i contemporanei, tanto che alcuni cronisti anti-imperiali diedero adito alla voce, storicamente infondata, secondo cui l’imperatore era stato ucciso da Manfredi, il figlio illegittimo che in effetti gli successe in Sicilia. Una nota miniatura raffigura persino il principe mentre soffoca col cuscino il padre morente.
La salma di Federico fu sommariamente imbalsamata, i funerali si svolsero nella sede imperiale di Foggia, per sua espressa volontà il cuore venne deposto in un’urna collocata nel Duomo, la sua salma omaggiata dalla presenza di moltitudini di sudditi venne esposta per qualche giorno; fu poi trasportato a Palermo, per essere tumulato in Cattedrale, entro il sepolcro di porfido rosso antico, come voleva la tradizione normanno-sveva, accanto alla madre Costanza, al padre Enrico VI e al nonno Ruggero II.
Recentemente il sepolcro è stato riaperto. Federico giace sul fondo sotto altre due spoglie (quelle di Pietro III d’Aragona e di una donna dell’età di quasi 30 anni, forse la moglie di quest’ultimo e nipote di Federico). La tomba era stata già ispezionata nel tardo XVIII secolo: il corpo, nel Settecento, era mummificato e in buone condizioni di conservazione; ne risulta che l’imperatore sia stato inumato con il globo dorato, la spada, calzari di seta, una dalmatica ricamata con iscrizioni cufiche e una corona a cuffia.
La tomba imperiale custodita nella Cattedrale era destinata in origine al nonno Ruggero II, che l’aveva voluta come suo sarcofago per il Duomo di Cefalù. Il sepolcro inoltre reca i simboli dei quattro evangelisti e la corona regia.
