В 1956 году архиепископ Лука полностью ослеп. Он продолжал принимать больных, молясь об их выздоровлении, и...

Святитель скончался в Симферополе рано утром 11 июня 1961 года, в воскресение, в день Всех святых, в земле Российской просиявших.

Власти сделали все, чтобы похороны не стали «церковной пропагандой»: подготовили к публикации большую антирелигиозную статью; запретили пешую процессию от собора до кладбища, сами подогнали автобусы для провожающих владыку и велели ехать по окраине города. Но случилось непредвиденное. Никто из прихожан не сел в приготовленные автобусы. На дышащего злобой и угрозами уполномоченного по делам религии никто не обращал внимания. Когда катафалк с гробом двинулся прямо на верующих, регент собора, Анна, крикнула: «Люди, не бойтесь! Он нас не задавит, они не пойдут на это — хватайтесь за борт!» Люди тесным кольцом обступили машину, и она смогла тронуться только с очень небольшой скоростью, так что получилась пешая процессия. Перед поворотом на окраинные улицы женщины легли на дорогу, так что машине пришлось ехать через центр. Центральная улица наполнилась народом, движение прекратилось, пешая процессия продолжалась три часа, люди всю дорогу пели «Святый Боже». На все угрозы и уговоры функционеров отвечали: «Мы хороним нашего архиепископа»…
Его мощи были обретены 22 ноября 1995 года. В том же году определением Синода Украинской Православной Церкви архиепископ Лука был причислен к лику местночтимых святых. А в 2000 году Архиерейский Собор Русской Православной Церкви прославил священноисповедника Луку в сонме новомучеников и исповедников Российских XX века.