Monseñor Romero fue asesinado durante una celebración de eucaristía en la capilla del hospital Divina Providencia en San Salvador el 24 de marzo de 1980.
Un día antes de su muerte, Monseñor Romero hizo desde Catedral Metropolitana un enérgico llamamiento al ejército salvadoreño en su homilía denominda, “La Iglesia, un servicio de liberación personal, comunitaria, trascendente”.
Un disparo hecho por un francotirador impactó en su corazón momentos antes de la consagración, la tarde de ese 24 de marzo de 1980.
Desde 1990 se dio inicio a la causa de canonización de monseñor Romero cuatro años más tarde se presentó de modo formal la solicitud para la canonización a su sucesor Arturo Rivera y Damas. A partir de ese proceso, monseñor Romero recibió el título de Siervo de Dios.
En el 2015, Romero es reconocido por la Iglesia católica como mártir «por odio a la fe», al ser aprobado por el papa Francisco el decreto de martirio correspondiente y promulgado por la Congregación para las Causas de los Santos.