Nikolai Romanowitsch verstarb am 15. September 2014 in der Toskana. Die Trauerfeier fand am 17. September im Beisein seiner Familie, Vertretern Russlands und lokalen Behörden statt. Die Beisetzung erfolgte in der Kirche der Heiligen Jakobus und Christophorus.

Zwei Priester aus der römischen Kirche der Heiligen großen Märtyrerin Katharina des Moskauer Patriarchats führten die Beisetzungszeremonie durch. Am Sarg lag ein Kranz aus Blumen in den Farben der russischen Trikolore sowie zahlreiche andere Kränze und frische Blumen. Der Präsident Russlands, Wladimir Putin, sprach der Familie sein Beileid über den russischen Botschafter beim Vatikan, Alexander Awdejew, aus, der auch ein Beileidstelegramm des Sprechers der Staatsduma, Sergej Naryschkin, überbrachte. Nikolai Romanowitsch wurde in Pisa, in der Gruft der Grafen della Gerardesca, den Verwandten seiner Frau, beigesetzt.