Riedernél először 2014 júliusában diagnosztizáltak leukémiát. 2015 márciusában csontvelőátültetést kapott a nővérétől, és egy hónappal később bejelentette, hogy gyógyulófélben van. A rák azonban még abban az évben novemberben visszatért, és második csontvelőátültetést kapott, ismét a nővérétől. Ezután ismét remisszióban volt. A rák azonban ismét visszatért. Mark Oblow a The Skateboard Magnek adott interjúban azt mondta: “nem a rákban halt meg, kétszer győzte le a rákot, tudod, kurvára kétszer ment remisszióba, ez egy kibaszott tüdőfertőzés miatt volt, a gerince annyira károsodott, és a kemoterápia által a szemében okozott problémák miatt, és a májában és a tüdejében okozott károk miatt és ezek miatt a dolgok miatt.”
Rieder 2016. október 12-én halt meg, a leukémia szövődményei miatt. Több mint 50 családtag és barát vette körül, a Rolling Stone egy riporttal emlékezett meg a haláláról, amelyben Rieder gördeszkás karrierjének öt legjobb videójára fókuszált.
Néhány híresség, köztük Tony Hawk, Cara Delevingne, Sharon Osbourne, Langley Fox, Cat Power és Camille Rowe úgy emlékezett Dylanre, mint inspirációra a deszkán és azon kívül, szelíd emberre és nagyszerű barátra. Ozzy Osbourne így nyilatkozott: “Dylan Rieder. Az egyik legtehetségesebb és legbátrabb ember… Áldottnak érzem magam, hogy ismerhettelek. Nyugodj békében Dylan. Szeretettel és részvétem a családjának.”
A Skateboard Mag így tisztelgett Rieder előtt: “Nehéz elhinni, még ezt írva is – ma elvesztettük az egyik legjobbat, aki valaha gördeszkára lépett. Dylan Rieder, akinek hibátlan stílusa, robbanékony ereje és epikus videós részei egy egész generációra és azon túl is hatással voltak, ma leukémiás komplikációk következtében elhunyt. Nyugodj békében, Dylan. Gondolataink és imáink a barátaival és családjával vannak ebben a hihetetlenül nehéz időszakban.”
Október 30-án Rieder megemlékezését a Hollywood Forever temetőben tartották. Több száz barátja és családtagja volt jelen, valamint zenei tiszteletadással tisztelgett Austyn Gillette, Cat Power és Conor Oberst a Bright Eyesból.
November 13-án Rieder barátai és családja a hawaii Sandy’s Oahunál gyűltek össze, ahol a hamvai egy részét az óceánba szórták.
Az Epicly Later’d 2017-es Jason Dill epizódjában Dill elmondta, hogy Dylan édesanyja neki és William Strobecknek is adott Dylan hamvaiból. Dylan hamvait egy olyan kép mellett mutatták, amelyen Dill és Dylan ölelkeznek.
