«13 декабря 1954 года в 11 вечера сделалось Сергею Николаевичу плохо а в 4 часа он скончался инфаркт миокарда. <…> Последние часы его жизни не похожи на других. До самой последней минуты даже секунды он владел собой. В предсмертный час вернее минуты искал правды, спрашивал доктора “это конец? доктор, скажите правду я смерти не боюсь, я хочу знать конец”. Но и тут правду не сказали ему» (И.А. Комиссарова-Дурылина. «13 декабря 1954 года…». Воспоминания. Авторизованная машинопись // МА МДМД. Фонд С.Н. Дурылина. КП–611/73. Л.1).

Дурылин скончался 14 декабря 1954 года. Похоронен на Даниловском кладбище в Москве.