Frederik døde i oktober 1556 hos sin mor i Kiel, etter å ha testamentert sine eiendommer til broren Adolf av Slesvig-Holsten-Gottorp, inklusiv det Slesvig stift som han egentlig hadde forpliktet seg til å avlere til kongen. Frederik og Adolf synes å ha hatt et nært forhold, og i motsetning til halvbroren kong Christian, har de trolig hatt et lunkent forhold til kirkelige spørsmål. Han ble begravet i Slesvig domkirke, hvori en minnetavle med hans våpen ses delsvis skjult bak Bordesholmalteret.