Thánh Phanxicô Xavie có vóc dáng cao khoảng 162–170 cm, chứng tỏ ngài khỏe mạnh, nhưng ngài kiệt sức vì hành trình cực nhọc với nhiệt huyết loan báo Tin Mừng nên ngài qua đời khi mới 46 tuổi, vào ngày thứ Bảy, 3-12-1552, tại đảo Sancian, gần Trung quốc. Chỉ có vài người tại đám tang ngài.

Antonio mặc áo lễ cho ngài và đặt thi hài ngài vào quan tài, phủ lớp vôi dày, và quan tài được an táng dưới lòng đất. Không có thời gian nhiều, tàu lại phải nhổ neo vào ngày 17-2-1553.

Khi khai quật thi hài thánh nhân, người ta bỏ lớp vôi đi và ngạc nhiên thấy thi hài ngài vẫn nguyên như khi an táng. Họ chạm vào thi hài ngài và xác định vẫn nguyên vẹn, không bị phân hủy. Một hiện tượng khác thường so với điều kiện tự nhiên. Lm Phanxicô Xavie đã từng được coi là thánh sống lúc còn sinh thời. Thi hài ngài vẫn được để trong quan tài với lớp vôi hơn hai tháng nữa mà cũng không bị phân hủy, vẫn nhìn thấy rõ gân và mạch máu nổi lên. Đây là một phép lạ, dù cho có xảy ra bất cứ chuyện gì sau đó.

Để minh chứng cho thuyền trưởng, họ cắt một miếng thịt ở bắp đùi trái của ngài, miếng thịt được cắt lớn bằng khoảng một ngón tay. Vết cắt vẫn chảy máu. Sau đó, quan tài được đưa lên tàu đem tới Malacca. Con tàu tới Malacca ngày 22-3-1553. Hôm sau, cả thành phố tới rước thi hài ngài vào nhà thờ Đức Mẹ Núi (Our Lady of Mount), Thánh Lễ cầu hồn cho ngài được cử hành và thi hài ngài được an táng ngay lối vào cung thánh mà không có quan tài. Ngôi mộ nhỏ bé nên khi đưa thi hài ngài vào mộ thì cổ ngài bị cong, người ta cố gắng đẩy vào nên làm gãy cổ ngài. Ngài an nghỉ tại đó cho tới khi dời thi hài tới Goa ngày 15-3-1554, và là nơi an nghỉ cuối cùng của ngài. Tại Goa, người ta đến kính viếng ngài càng ngày càng đông.

Ngày 3-11-1614, cánh tay phải của ngài được cắt ra – từ khuỷu tay với các ngón tay, rồi được đưa tới Rôma và được đặt tại Nhà thờ Chúa Giêsu (Church of Gesu).