Феодосии умер через год после смерти Антония — в 1074 г. Согласно завещанию, его похоронили в пещере под старым монастырём, получившей название Феодосиевой. Церемония погребения, происходившая ночью, ярко описана непосредственным участником этого события Нестором Летописцем, который в 1080-х годах составил «Житие Феодосия Печерского». В 1091 г. мощи игумена были перенесены в Успенский собор Печерского монастыря, в 1108 г. состоялась канонизация святого.
Память о преподобных Антонии и Феодосии Печорских глубоко чтят Российская и Украинская православные церкви. Преподобного Антония почитают как основоположника монашества на Руси, а преподобного Феодосия — как подвижника, упорядочившего монашескую жизнь. Антоний стал основателем Печерского монастыря, а Феодосию удалось превратить его в центр древнерусской духовности.