Ia bergabung dengan para prajuritnya dan memimpin serangan terakhir yang heroik terhadap pasukan Ottoman yang menyerbu. Di tengah pertempuran ini, ia terbunuh, jasadnya tidak pernah ditemukan atau diidentifikasi.
Versi lain menyatakan bahwa Constantine XI Palaiologos meninggal saat mempertahankan tembok, bukan dalam sebuah serangan.
Beberapa sumber menyatakan bahwa ia berada di Gerbang St. Romanus, mengumpulkan pasukannya, ketika ia menemui ajalnya.
Ada juga yang menyatakan bahwa melihat jatuhnya kota, Constantine XI Palaiologos berusaha melarikan diri.
Namun ia berhasil ditangkap dan dieksekusi oleh Ottoman.
Beberapa sumber mengisyaratkan bahwa Constantine XI Palaiologos, di saat-saat terakhirnya, mencoba untuk menegosiasikan penyerahan diri.
Hal itu dilakukan untuk menyelamatkan rakyat dari penderitaan lebih lanjut. Namun, selama negosiasi ini, ia dikhianati dan dibunuh.
Jatuhnya Konstantinopel merupakan peristiwa penting dalam sejarah dunia. Kota itu menjadi sasaran penjarahan selama beberapa hari. Sultan Mehmed II, yang kini menjadi "Fatih" (Sang Penakluk), akhirnya menghentikan penjarahan dan mendeklarasikan kota itu sebagai ibu kota baru Kekaisaran Ottoman.