Syse deltok på Høyres valgvake 15. september og fikk en hjerneblødning dagen etter og døde noen timer senere på Rikshospitalet 17. september 1997. Syse ble bisatt på statens bekostning fra Uranienborg kirke under ledelse av biskop Sigurd Osberg. Kong Harald og medlemmer av regjeringen var til stede. Regjeringsforhandlingene etter valget ble utsatt til etter gravferden.