Serafino Cenci starb während des Konklave 1740, das einige Monate darauf Papst Benedikt XIV. wählte, am 24. Juni 1740 nach langer Krankheit in Rom. Zwar hatte sich sein Gesundheitszustand etwas gebessert, so dass er am Morgen die Heilige Messe feiern konnte, doch fand man ihn später tot in seinem Bett. Er wurde in seiner Titelkirche "Sant’Agnese fuori le mura" beigesetzt.