Flemings oppdagelser var banebrytende, og innledet antibiotikaens tidsalder. Fleming ble slått til ridder i 1944 og fikk Nobelprisen i fysiologi eller medisin i 1945 for sine oppdagelser. Nobelprisen ble han tildelt sammen med forskerne Howard Walter Florey og Ernst Boris Chain. Fleming døde av et hjerteinfarkt i 1955, og er gravlagt i krypten i St. Paul's Cathedral i London. Han ble 73 år gammel. I 1999 kåret bladet Time Magazine, Alexander Fleming til en av de 100 viktigste personene i det 20. århundre for hans oppdagelse av penicillin. Denne oppdagelsen redder fremdeles millioner av mennesker over hele verden.