La salute di Pio XII si aggravò durante la fine del decennio: fu afflitto per molto tempo da un
singhiozzo continuo, dovuto forse ad una
gastrite.
Già all'inizio del
1954 una
malattia l'aveva portato in fin di vita ma sopravvisse. Secondo alcune testimonianze, nel dicembre di quell'anno avrebbe avuto un'
apparizione di
Cristo che lo avrebbe miracolosamente guarito.
[29] Pare che papa Pacelli gli abbia chiesto di "portarlo via" («
Voca me!»)
[30] presumendo di trovarsi in punto di morte, ma Gesù non abbia dato risposta.
[31] L'Osservatore Romano confermò la notizia dell'apparizione. Tra i suoi ultimi atti ufficiali, l'
enciclica Fidei Donum (
1957) con la quale invitò la Chiesa intera a riprendere lo slancio missionario soprattutto condividendo i sacerdoti con le giovani chiese. Il 3 maggio dello stesso anno, emana un significativo
breve apostolico, con il quale nomina il martire
san Sebastiano, patrono dei
vigili urbani: "Che in Italia sono preposti al mantenimento dell'ordine pubblico".
La morte
Pio XII morì a
Castel Gandolfo alle 3:52 del 9 ottobre
1958 a seguito di un'
ischemia circolatoria e di collasso polmonare, all'età di 82 anni. L'indomani, dopo l'imbalsamazione, praticata dall'
archiatra Riccardo Galeazzi Lisi, si provvide a riportare la salma in Vaticano: allo scopo fu fatta richiesta al Comune di Roma di fornire una carrozza funebre con cavalli bianchi. Il Comune rispose di non disporre di tali mezzi, ma solo di un comune carro funebre motorizzato, che fu addobbato allo scopo con una sorta di baldacchino
[32][33].
L'imbalsamazione del pontefice era tuttavia stata fatta secondo un metodo sperimentale brevettato dal medico Galeazzi Lisi: l'avvolgimento della salma dentro alcuni strati di
cellophane insieme ad una miscela di erbe aromatiche, spezie e prodotti naturali. Tale metodo si rivelò però fallimentare dal momento che provocò una veloce
decomposizione del cadavere con conseguenti problemi nel corso delle
esequie, come lo svenimento di alcune guardie del picchetto d'onore a causa dei miasmi sprigionati dalla salma, la quale fu offerta per nove giorni su un alto catafalco all'omaggio dei fedeli nella
Basilica di San Pietro[34]. Per la prima volta inoltre tale esposizione non avvenne nella cappella del Santissimo Sacramento, ma nella navata centrale, davanti all'altare maggiore, inaugurando una prassi che sarà seguita per tutti i pontefici successivi.
Per rimediare, venne convocato un gruppo di medici legali esperti nel campo dell'imbalsamazione per eseguire un nuovo trattamento conservativo con ovatta e
formalina, volto a rallentare il processo di decadimento organico. Ma nonostante il nuovo intervento la situazione era ormai compromessa; perciò si rese necessaria la posa, sul volto del papa, di una maschera di cera (cerone miscelato a composti alcalini). Riccardo Galeazzi Lisi, inoltre, scattò una ventina di scabrose fotografie al papa agonizzante, vendendole poi ad alcuni giornali francesi. A causa di questa speculazione venne licenziato in tronco dal
Collegio Cardinalizio e venne radiato dall'Ordine dei Medici per comportamento indegno. Il successore di Pio XII,
papa Giovanni XXIII, lo bandì a vita dal Vaticano.