На 2 юли 1949 г. Георги Димитров умира. Министър-председател на България става Васил Коларов. Видни съветски медици поставят диагнозата „сърдечна недостатъчност, чернодробна цироза, диабет, хроничен простатит”. Съществува хипотеза за политическо убийство на Димитров по указания на Сталин.
Малко известен и засекретен факт е, че косата и мозъкът на Димитров са изследвани в МВР и в тях е открит живак много над обичайната доза за нормални процеси - около 48 мг/кг при норма 2,33 мг/кг. Според експертите отровните дози в мозъка на Вожда са доказателство, че смъртта му се дължи не на напреднал алкохолизъм, каквито слухове е имало, нито на исхемична болест, а на вероятно отравяне.
Още на 3 юли 1949 г. Министерският съвет взима решение тялото на Георги Димитров да бъде балсамирано и поставено в мавзолей. Тялото му е балсамирано в Москва и превозено с влак до София, където е изложено в Мавзолея на Георги Димитров. Мавзолеят е завършен на 10 юли 1949 г. за рекордния срок от шест дни.
Комунистическата власт в Народна република България го обявява за „вожд и учител на българския народ” и отбелязва погребението му с величествена церемония. Група неудобни за властта лица са въдворени в лагери. Мавзолеят се превръща в място за поклонение, включен е в държавния протокол за полагане на венци от чуждестранни делегации, но само от комунистически страни и от държави от Третия свят.
