1 августа 1890 Шлиман возвратился неохотно в Афины, и в ноябре поехал в город Галле в Германии для операции на хронически больных ушах. Доктора провели операцию  успешно, но область внутреннего уха осталась крайне воспаленной. Игнорируя советы  докторов, Шлиман вышел из больницы и поехал в Лейпциг, Берлин и Париж. Из последнего он запланировал возвратиться в Афины как раз к Рождеству, но в дороге его ушам стало еще хуже. Слишком больной, чтобы заставить себя поехать из Неаполя в Греции, Шлиман остался в Неаполе, но сумел совершить поездку к руинам Помпей. На Рождество он упал в обморок, затем впал в кому и умер в Неапольском гостиничном номере 26 декабря 1890. Его труп был переправлен друзьями для захоронения в Афинах. Тело величайшего археолога-любителя было предано земле в мавзолее, построенном как храм в древнем греческом стиле, разработанном Эрнстом Циллером в форме скульптуры. Бордюр, окружающий мавзолей, показывает Шлимана, проводящего раскопки в Микенах и других местах. Его великолепное место жительства в центре города Афин, сегодня Нумизматический Музей Афин.