Konstantinus Agung
Pemerintahan kemudian > Penyakit dan kematian

Konstantinus telah menyadari bahwa hidupnya di dunia akan segera berakhir. Di dalam Gereja Rasul Suci, Konstantinus diam-diam menyiapkan makam baginya. Kenyataannya datang lebih cepat dari perkiraannya. Tidak lama setelah Hari Raya Paskah tahun 337, Konstantinus menderita sakit parah. Ia meninggalkan Konstantinopel untuk mandi air panas di dekat kota ibunya, yaitu Helenopolis (Altinova), di pesisir selatan Teluk Nikomedia (sekarang Teluk İzmit). Di sana, di dalam suatu gereja yang dibangun ibunya untuk menghormati Rasul Lusianus, ia berdoa, dan di sana ia menyadari bahwa ia sedang sekarat. Ia mencari pemurnian dari dosa dan menjadi seorang katekumen, serta berusaha kembali ke Konstantinopel, walau hanya berhasil sampai daerah pinggiran kota Nikomedia. Ia memanggil para uskup, dan menyampaikan kepada mereka harapannya untuk dibaptis di Sungai Yordan, tempat Yesus dibaptis sesuai yang tertulis. Ia meminta agar segera dibaptis, berjanji untuk menjalani kehidupan yang lebih Kristiani seandainya ia dapat sembuh dari penyakitnya. Menurut catatan Eusebius, para uskup "melangsungkan upacara suci sesuai kebiasaan". Ia meminta uskup dari kota tempat ia terbaring sekarat, Eusebius dari Nikomedia yang cenderung mendukung Arian, sebagai pembaptisnya. Mengenai penundaan pembaptisannya, hingga ia merasa layak, ia mengikuti kebiasaan pada saat itu yang menunda pembaptisan hingga melewati masa bayi. Hingga sekarang Konstantinus dianggap menunda pembaptisannya selama mungkin agar dapat sebanyak-banyaknya terbebas dari dosa. Tidak lama kemudian Konstantinus wafat di suatu vila di pinggiran kota yang disebut Achyron, pada hari terakhir dari lima puluh hari perayaan Pentakosta setelah Paskah, pada tanggal 22 Mei 337.
Di dalam laporan Eusebius, wafatnya Konstantinus menyusul berakhirnya kampanye Persia. Bagaimanapun, kebanyakan sumber lainnya melaporkan kalau wafatnya terjadi saat kampanye tengah berlangsung. Kaisar Yulianus (keponakan Konstantinus), menulis pada pertengahan tahun 350-an, menyampaikan bahwa Kekaisaran Sasaniyah lolos dari hukuman atas perbuatan-perbuatan buruk mereka karena Konstantinus wafat "di tengah-tengah persiapan untuk perang". Laporan-laporan serupa tercantum dalam Origo Constantini, sebuah dokumen anonim yang ditulis ketika Konstantinus masih hidup, dan yang mengisahkan wafatnya Konstantinus di Nikomedia; Historiae abbreviatae dari Sextus Aurelius Victor, ditulis tahun 361, yang mengisahkan wafatnya Konstantinus di suatu properti di dekat Nikomedia yang disebut Achyrona ketika melakukan mars untuk melawan bangsa Persia; dan Breviarium dari Eutropius, sebuah buku pedoman yang disusun pada tahun 369 untuk Kaisar Valens, yang mengisahkan wafatnya Konstantinus di suatu vila pemerintah yang tidak disebutkan namanya di Nikomedia. Dari laporan-laporan ini dan yang lainnya, beberapa kalangan menganggap kalau Vita karya Eusebius telah diedit untuk mempertahankan reputasi Konstantinus dari hal-hal yang dianggap Eusebius kurang pantas terkait kampanye tersebut.
Setelah wafatnya, jenazah Konstantinus dipindahkan ke Konstantinopel dan dimakamkan di Gereja Rasul Suci di sana. Ia digantikan oleh ketiga putranya dari Fausta, yaitu Konstantinus II, Konstantius II, dan Konstans. Sejumlah kerabatnya dibunuh oleh para pengikut Konstantius, khususnya keponakan-keponakan Konstantinus yang bernama Dalmatius (yang berpangkat Caesar) dan Hannibalianus, diduga untuk menghilangkan potensi saingan dalam suatu suksesi yang sudah cukup kompleks. Ia juga memiliki dua putri, Konstantina dan Helena, istri Kaisar Yulianus.