בימיו האחרונים סבל רבי לייב יסורי איוב קשים מנשוא. לאחרונה ממש הוא אמר: "יש ארבע דרגות ביסורים, יסורים של אהבה וכו', אבל היסורים שאני חש עכשיו הם "יסורי מוות". הוא כל הזמן חשש שיאבד את צלם האנוש הבסיסי, והוא אמר שבמצב כזה טוב מותו מחייו. ביומו האחרון - יום רביעי אחה״צ - הוא כמעט התמוטט מרוב יסורים, ואז ביקש רחי״ג להזמין אמבולנס, אך רבי לייב לא נתן לו, הוא אמר לו כך: "אי אפשר לדעת איך זה יגמר, אני לא מוכן מספיק".
ואז רבי לייב - שלא היה במצב הכי טוב כתוצאה מהניתוח הקודם - התרחץ ולבש בגדים נקיים ומהודרים, והוא החל לקרוא קריאת שמע. רבע שעה הוא קרא קריאת שמע כשפניו קורנות ומאירות, לאט לאט ובמתינות, מכוון בכל מילה בארוכה, וכל הזמן פניו מסובות כלפי מעלה "ואהבת את ה' אלוקיך", "לא-ה-ב-ה א-ת ה' א- ל-ו-ק-י-כ-ם, ב- כ-ל ל-ב-ב-כ-ם ו-ב-כ-ל נ-פ-ש-כ-ם". רבע שעה הוא מתרפק על עול מלכות שמים. הוא סובל יסורי מוות, הוא לא מצא דרגה כלשהיא שאפשר להכליל בה את היסורים האלו, לא היה לו כוח לעמוד על רגליו, אבל כשהגיעה שעת עול מלכות שמים, הוא כאילו אמר לגופו: עזוב אותי לנפשי. רבע שעה הוא התרפק על דודו, בנעימות, בשמחה. רק אחרי שגמר את כל הקר"ש, הוא פנה לרחי"ג: "עכשיו את יכול להזמין אמבולנס".
למחרת לפנות בוקר, השיב רבי לייב זצ"ל את נשמתו לגנזי מרומים, לדאבון לב המוני תלמידיו ומעריציו. זכותו יגן עלינו, ויהי זכרו ברוך!