Услыхав о немощи государевой, многие бояре поспешили в Москву из своих вотчин. Приняв Святые Дары, Василий призвал к своей постели братьев, митрополита, бояр и детей боярских и «приказывал» им сына своего Ивана, которому дает свое государство; увещевал служить ему верой и правдой. Затем, отпустив братьев и митрополита, обратился к боярам со следующими словами:
«Ведаете сами, от великого князя Владимира Киевского ведется наше государство Владимирское и Новгородское и Московское; мы вам государи прирожденные, а вы наши извечные бояре. И вы, братие, постойте крепко, чтобы мой сын учинился на государстве государем, была бы в земле правда и в вас бы розни никоторыя не было. Да приказываю вам Михаила Львовича Глинскаго; он человек к нам приезжий, но вы не называйте его приезжим, а держите за здещняго уроженца, зане он мне прямой слуга, и были бы вы все сообща и земское дело и сына моего дело берегли и делали за один. А ты бы, князь Михаило Глинский, за моего сына князя Ивана, и за мою великую княгиню Елену, и за моего сына князя Юрия кровь свою пролиял и тело свое на раздробление дал».
Очевидно, малолетство преемника, неопытность и иноземное происхождение супруги, ненадежность братьев и возможность боярской крамолы сильно озабочивали умирающего государя. Он не однажды обращался к боярам со своими заветами. В среду, 3 декабря, он вновь причастился Св. Таин, вновь призвал думных бояр и долго говорил им об устроении земской и как после него править государством; после чего, оставив при себе Михаила Глинского, Михаила Юрьевича Захарьина и Шигону, приказывал им о великой княгине Елене, как ей без него быть и как к ней боярам ходить: он назначал ее правительницею до возмужания сына. Летописец затем изображает трогательное прощание государя с трехлетним сыном Иваном, которого принесли на руках, и с великой княгиней, которую держали под руки, так она вопила и билась. Ивана он благословил крестом Петра Чудотворца, которым сей благословлял прародителя Московского князя Ивана Даниловича; отпуская сына, он сказал его няне, боярыне Аграфене Челядниной: «смотри, Аграфена, от сына моего Ивана не отступи ни пяди». По просьбе великой княгини умирающий велел принести и другого сына, однолетнего Юрия, и также его благословил; ему назначил в духовной небольшой удел с городом Углече Поле. Когда приблизился смертный час, великий князь позвал опять митрополита, братьев и бояр и велел себя постригать. Но тут вдруг выступили брат его Андрей, Михайло Воронцов и сам Шигона с возражениями, что Владимир Киевский не чернецом умер, а сподобился быть праведным, также и другие князья. Возник спор. А между тем умирающий уже лишился языка и употребления рук, но взором продолжал просить о пострижении. Тогда митрополит поспешил исполнить обряд, возложил на него парамонатку, ряску, иноческую мантию, наконец схиму и Евангелие на грудь, нарекши его в иночестве Варлаамом. Василий Иванович скончался в ночь на четверг, на 4 декабря, то есть под Варварин день, на пятьдесят шестом году от рождения, после двадцативосьмилетнего царствования. Дворец огласился плачем и рыданием.