Легенда мирового кинематографа была найдена мёртвой в своей постели, с телефонной трубкой в руке, в ночь с 4 на 5 августа 1962 года, в собственном доме в Лос-Анджелесском районе Брентвуд.

Около кровати была найдена пустая упаковка от снотворного, которое было выписано на имя актрисы. На ночном столике возле кровати лежали еще несколько пузырьков и блистеров транквилизаторов. Монро не оставила никаких предсмертных записок.
Вечером 6 августа тело актрисы перевезли в похоронный дом. Посмертный макияж актрисе сделал 7 августа ее личный гример Уайт Снайдер: он обещал Мэрилин сделать это, если она умрет раньше, чем он. На Монро надели ее любимое зеленое платье и легкий шифоновый шарф. Она лежала в гробу цвета бронзы, покрытым изнутри атласом.
Всю ночь перед похоронами наедине с Мэрилин провел ее убитый горем первый муж Джо Ди Маджо. Он же настоял на том, чтобы церемония прощания была закрытой и на ней присутствовали только родственники и близкие друзья. После службы в часовне Джо наклонился, чтобы поцеловать свою бывшую супругу. Он плакал и повторял: «Я люблю тебя, дорогая, я люблю тебя». В руки Мэрилин лег букет из розовых роз. Вопреки устоявшемуся мнению, тело актрисы не было кремировано: гроб с телом актрисы поместили в склеп из мрамора. Табличка на склепе гласит: «MARILYN MONROE 1926-1962».
Еще на протяжении 20 лет к склепу, где была похоронена актриса, несколько раз в неделю приносили свежий букет цветов — по распоряжению безутешного Джо Ди Маджо. Примечательный факт: Создатель империи Playboy Хью Хефнер купил склеп рядом с местом захоронения Мэрилин в мемориальном парке Вествуд-Виллидж еще в 1992 году за 72 000 долларов. Он упокоился рядом со своим идолом красоты в 2017 году.