Fatti: A. A._, cittadino ucraino, tra il 1994 e il 1997 ha beneficiato di diversi permessi di dimora temporanei, per motivi di studio in Svizzera, dapprima per frequentare il B._ a X._ e in seguito la C._ a Y._. Nei due anni successivi, tuttavia, le competenti autorità hanno respinto le sue richieste volte ad ottenere permessi di corta durata. Nel settembre 2000, dopo essersi iscritto all'Università della Svizzera italiana (USI), A._ è rientrato nel nostro Paese sprovvisto del necessario visto d'entrata, utilizzando ripetutamente un passaporto ungherese appositamente falsificato per eludere le disposizioni in materia. Per tale infrazione alla allora vigente legge federale sul domicilio e la dimora degli stranieri (LDDS), egli è stato condannato ad una multa di fr. 600.-- con decreto d'accusa del 4 ottobre 2000 ed è stato altresì colpito da un divieto di entrata in Svizzera valido fino al 18 ottobre 2002 per gravi infrazioni alle prescrizioni di polizia degli stranieri (entrata illegale e soggiorno illegale). B. Il 22 ottobre 2002, A._ è stato autorizzato a rientrare in Svizzera per frequentare (...) l'USI, andando a vivere presso il cittadino italiano titolare di un permesso di domicilio UE/AELS D._, pensionato dal 1993, e il quale già lo ospitava durante i precedenti soggiorni di studio garantendogli altresì il mantenimento. Il 22 novembre 2002 l'interessato è stato posto a beneficio di un permesso di dimora temporaneo per motivi di studio, in seguito regolarmente rinnovato fino al 21 ottobre 2009. Terminati gli studi (...), il 21 agosto 2009 egli ha notificato la propria partenza dalla Svizzera alla volta dell'Ucraina per il successivo 21 ottobre. C. Il 20 maggio 2011, A._ è stato autorizzato a rientrare in Svizzera in attesa di contrarre unione domestica registrata con D._. Celebrata l'unione nel giugno 2011 a Lugano, egli ha poi ottenuto, nel luglio 2011, un permesso di dimora UE/AELS valido fino al 6 giugno 2016. Nel giugno 2012 D._ è deceduto a causa della leucemia di cui soffriva dal 2006, lasciando a A._ l'intera eredità. A._ ha notificato al Servizio regionale degli stranieri di Lugano la modifica dello stato civile sul proprio permesso di dimora il 4 aprile 2013. Il 5 giugno successivo, la Sezione della popolazione, ritenendo che non fossero più realizzate le condizioni per il mantenimento dell'autorizzazione di dimora, ha respinto l'istanza di modifica, ha revocato il permesso a suo tempo concesso e ha fissato a A._ un termine per lasciare il territorio elvetico. D. La decisione di revoca è stata confermata su ricorso dapprima dal Consiglio di Stato, con giudizio del 13 novembre 2013, e poi dal Tribunale cantonale amministrativo con la sentenza 8 gennaio 2015 qui impugnata. La Corte cantonale ha in sostanza considerato che non vi fossero gli estremi per il mantenimento del permesso di dimora anche dopo lo scioglimento della comunità familiare a causa del decesso del partner del ricorrente e che il provvedimento rispettasse altresì il principio della proporzionalità. E. Il 13 febbraio 2015 A._ ha presentato dinanzi al Tribunale federale un ricorso in materia di diritto pubblico con cui postula l'annullamento del giudizio cantonale e il ripristino del permesso di dimora in suo possesso per la durata prevista al momento del suo rilascio. Domanda inoltre il conferimento dell'effetto sospensivo. Chiamati ad esprimersi, il Tribunale cantonale amministrativo si è riconfermato nelle motivazioni e conclusioni del proprio giudizio, mentre il Consiglio di Stato non ha formulato osservazioni, rimettendosi al giudizio di questa Corte. La Sezione della popolazione ha ribadito la propria decisione e rinviato alle osservazioni formulate in sede cantonale, mentre la Segreteria di Stato della migrazione ha dichiarato d i allinearsi alle considerazioni formulate dalle autorità ticinesi. F. Con decreto del 17 febbraio 2015, al ricorso è stato accordato l'effetto sospensivo (art. 103 LTF). G. Concluso lo scambio degli allegati scritti, il 29 maggio 2015, il ricorrente ha trasmesso a questo Tribunale una dichiarazione redatta di proprio pugno nella quale descrive la sua situazione personale, il suo attaccamento al nostro Paese ed al suo defunto compagno, e illustra nel contempo le difficoltà che incontrerebbe rientrando in Ucraina, dove non intrattiene più alcun tipo di relazione sociale; egli chiede altresì che venga tenuta in considerazione non tanto la durata del vincolo formale della registrazione dell'unione coniugale, bensì l'effettiva durata della lunga relazione affettiva instaurata con D._. Il 9 giugno 2015, il legale del ricorrente ha poi inoltrato un ulteriore scritto che riporta di notizie che rifletterebbero un crescente sentimento omofobo in Ucraina e di cui chiede di tenere in considerazione nell'esame relativo alle difficoltà di integrazione che potrebbe incontrare nel suo Paese d'origine.