Κατά την πορεία του στις 4 Μαΐου 1903, σκοτώνεται σε μια συμπλοκή με την οθωμανική πολιτοφυλακή κοντά στο χωριό Μπάνιτσα, κατά μία εκδοχή μετά από προδοσία κατοίκων του χωριού, ενώ προετοίμαζε την Εξέγερση του Ίλιντεν, ενώ κατά μία άλλη άποψη, προδόθηκε επειδή διαφωνούσε με την ετοιμαζόμενη εξέγερση. Μετά το θάνατό του, η ΜΜΑΕΟ βοηθούμενη από την ΑΜΑΕΕ οργάνωσε την εξέγερση εναντίον των Οθωμανών, η οποία είχε αρχικά επιτυχίες, αλλά συνετρίβη με μεγάλες απώλειες κυρίως άμαχου πληθυσμού. Δύο από τα αδέλφια του, ο Μήτσο Ντέλτσεφ και ο Μίλαν Ντέλτσεφ σκοτώθηκαν επίσης σε μάχες με τον Οθωμανικό Στρατό, υπηρετώντας στις τσέτες της ΕΜΕΟ με αρχηγούς τον Βούλγαρο Βοεβόδα Χρίστο Τσερνοπέεφ και Κράστιο Ασένωφ το 1901 και 1903, αντίστοιχα.