Zo gingen er twee weken voorbij. Intussen stierven de gevangenen de een na de ander, zodat er op het einde van de derde week slechts vier gevangenen overbleven, waaronder Pater Kolbe. Dit vonden de autoriteiten te lang duren; de cel was nodig voor andere slachtoffers. Op zekere dag, te weten 14 augustus, vigilie van het feest van Maria ten Hemelopneming, brachten zij daarom de leider van de ziekenzaal mee, die ieder een spuitje phenolzuur (blauwzuur) gaf in de linkerarm. Terwijl hij bleef bidden bood Pater Kolbe uit eigen beweging zijn arm aan aan de beul. De Pool, die het niet kon aanzien, ging naar buiten. Toen de bewakers vertrokken waren keerde hij echter terug en zag de overleden Pater Kolbe tegen de muur zitten, de ogen wijd open, geconcentreerd naar één punt en het hoofd naar links gebogen. Zijn helder en mooi gelaat straalde op buitengewone wijze; het leek alsof hij levend was. Heel zijn figuur was als in extase. Zijn lichaam was smetteloos schoon en glanzend wit; de anderen lagen bevuild op de grond met de tekenen van het lijden op het gelaat. Door zijn houding zou iedereen getroffen zijn en zich gewaand hebben voor een heilige te staan.
Zo stierf de priester, de held van het kamp van Auschwitz, die spontaan zijn leven gaf voor een huisvader, kalm en rustig, biddend tot het laatste ogenblik. Aan de vooravond van het grote hoogfeest van Maria, die hij “Kleine Moeder” noemde. Zij die alles voor hem betekend had, de klop van zijn hart was, de vlam van zijn geestdrift, het leven zelf van zijn leven, trok hem naar zich toe in de hemel om daar met haar te zijn op de dag van haar intrede in de hemelse glorie. Op de feestdag zelf, 15 augustus, werd het stoffelijk overschot van Pater Kolbe naar het crematorium gebracht en verbrand. In het kamp werd nog maandenlang gesproken over de heldhaftige daad van de priester. Bij iedere terechtstelling dacht men aan de naam van Pater Kolbe.