С годами, слабея физически, старец возрастал духовно; во время молитвы он преображался. Вот что рассказывал об удивительном свечении вокруг старца его духовный сын отец Павел Левашов:
"В 1907 году я первый раз посетил Оптину пустынь…
Расспросив дорогу в скит, а там — в келлию старца Иосифа, я наконец пришел в приемную хибарки… Когда я пришел, там был только один посетитель — чиновник из Петербурга.
В скором времени пришел келейник и пригласил чиновника к батюшке…
Чиновник пробыл минуты три и возвратился, я увидел: от его головы отлетали клочки необыкновенного света, а он взволнованный, со слезами на глазах рассказал мне, что в этот день утром из скита выносили чудотворный образ Калужской Божией Матери, батюшка выходил из хибарки и молился. Тогда он и другие видели лучи света, которые расходились во все стороны от него, молящегося. Через несколько минут и меня позвали к старцу…
Я увидел старца, изможденного беспрерывным подвигом и постом, едва поднимающегося со своей печки… Мы поздоровались, через мгновение я увидел необыкновенный свет вокруг его головы четверти на полторы высоты, а также широкий луч света, падающий на него сверху, как бы потолок келлии раздвинулся. Луч света падал с неба и был точно такой же, как и свет вокруг головы, лицо старца сделалось благодатным, и он улыбался… Он по своему глубочайшему христианскому смирению и кротости — это отличительные качества старца — стоит и терпеливо ждет, что я скажу, а я, пораженный, не могу оторваться от этого, для меня совершенно непонятного видения… Свет, который я видел над старцем, не имеет сходства ни с каким из земных источников… подобного в природе я не видел. Я объясняю себе это видение тем, что старец был в сильном молитвенном настроении, и благодать Божия видимо сошла на избранника своего… Мой рассказ истинен уже по тому, что я после сего видения чувствовал себя несказанно радостно, с сильным религиозным воодушевлением, хотя перед тем, как идти к старцу, подобного чувства у меня не было… Все вышесказанное передаю, как чистую истину: нет здесь и тени преувеличения или выдумки, что свидетельствую именем Божиим и своей иерейской совестью".
Известно, что старец Иосиф обладал даром Иисусовой молитвы. Его ближайший келейник рассказывал, что, входя по какому-либо делу в келлию старца, он часто заставал его творящим молитву Иисусову. Особенно же умилительна и трогательна была эта молитва после приобщения Святых Таин, когда благодатный старец был весь погружен в молитвенное созерцание и от сильного движения молитвы не мог даже сдерживать ее внутри, громко призывая Имя Божие. В своих наставлениях батюшка говорил о молитве как о самом необходимом для каждого человека деле.
Старец Иосиф в течение 12 лет был скитоначальником и духовником братии, но к 1905 году начал прихварывать и ослабевать. Он долго болел, терпеливо перенося все посылаемое от Господа. Настал 1911 год, болезни старца все преумножались. Весной врачи определили у него острую малярию и при слабости его сердца не выказывали никаких надежд на выздоровление.
Блаженной, мирной кончины сподобил Господь верного раба Своего. На одре смерти его "лицо было озарено таким неземным светом, что все присутствовавшие были поражены: мир и глубокое спокойствие запечатлелось на нем. Дыхание становилось все реже, губы чуть заметно шевелились, свидетельствуя о том, что присный делатель молитвы окончит ее только тогда, когда дыхание смерти заключит его уста… 9 мая 1911 года в 10 часов 45 минут старец испустил последний вздох; его чистая праведная душа тихо отделилась от многотрудного тела и воспарила в небесные обители; та же ангельская улыбка озарила его благолепный лик и застыла на нем. В эту ночь некоторые из иноков, не зная еще, что старец скончался, видели его во сне светлым, сияющим и радостным. В последующие дни он также являлся многим и на вопрос: "Как же, батюшка, ведь вы умерли?" — отвечал: "Нет, я не умер, а напротив, я теперь совсем здоров"…".
Во время погребения рука старца была мягкой и теплой, как у живого, а на 9-й день по кончине преподобного совершилось первое исцеление бесноватой.
3/16 октября 1988 года состоялось честное обретение святых мощей преподобного Иосифа Оптинского. На протяжении 10 лет (1988–1998) находились они в раке в Введенском соборе монастыря до тех пор, пока в 1998 году вместе с мощами других шести старцев не были перенесены в храм-усыпальницу в честь Владимирской иконы Божией Матери. К святым мощам преподобного Иосифа прибегали с молитвой тысячи паломников и испытывали на себе их чудотворную силу: от мощей подаются не только благодатные действия на души людей, но и видимые знаки чудотворений и исцелений. Ежедневно перед мощами служатся молебны, и можно с уверенностью сказать, что первые 10 лет своего возрождения обитель существовала под особым молитвенным покровом преподобного старца Иосифа. А исцеления и чудеса начались уже в первые дни обретения мощей святого угодника Божия и не прекращаются по сей день.