Rieder foi diagnosticado pela primeira vez com leucemia em julho de 2014. Em março de 2015, ele recebeu um transplante de medula óssea de sua irmã, e anunciou um mês depois que estava em remissão. Entretanto, o câncer voltou em novembro daquele ano e ele recebeu um segundo transplante de medula óssea, novamente de sua irmã. Ele então estava novamente em remissão. Mas o câncer retornou mais uma vez. Mark Oblow disse em uma entrevista para o The Skate Mag, “ele não morreu de câncer, ele bateu o câncer duas vezes, você sabe que ele entrou em remissão foda-se duas vezes, foi devido a uma maldita infecção pulmonar, sua coluna vertebral foi tão danificada e devido a problemas que a quimioterapia causou aos seus olhos e devido a danos que causou ao seu fígado e seus pulmões e todas essas coisas”
Rieder morreu em 12 de outubro de 2016, devido a complicações da leucemia. Ele foi cercado por mais de 50 membros da família e amigos. Rolling Stone notou seu falecimento com uma reportagem focada nos cinco melhores vídeos da carreira de skate de Rieder.
Numerosas celebridades, incluindo Tony Hawk, Cara Delevingne, Sharon Osbourne, Langley Fox, Cat Power e Camille Rowe, lembrou Dylan como uma inspiração dentro e fora da prancha, um humano gentil e um grande amigo. Ozzy Osbourne declarou: “Dylan Rieder. Um dos homens mais talentosos e corajosos… Sinto-me abençoado por te ter conhecido. Descanse em paz, Dylan. Meu amor e condolências à sua família”.
O Skate Mag saudou Rieder, dizendo: “É difícil de acreditar mesmo digitando isso – perdemos um dos melhores para pisar num skate hoje”. Dylan Rieder, cujo estilo impecável, poder explosivo e partes épicas do vídeo influenciaram toda uma geração e além, faleceu hoje devido a complicações com Leucemia. Descanse em paz, Dylan. Nossos pensamentos e orações vão para seus amigos e família neste momento incrivelmente difícil”
Em 30 de outubro, o memorial de Rieder foi realizado no Cemitério de Hollywood Forever. Centenas de seus amigos e familiares estavam presentes, bem como homenagens musicais oferecidas por Austyn Gillette, Cat Power e Conor Oberst of Bright Eyes.
No dia 13 de Novembro, os amigos e família de Rieder reuniram-se em Sandy’s Oahu, Hawaii, onde algumas das suas cinzas foram espalhadas pelo oceano.
No episódio de Jason Dill de Epicly Later’d em 2017, Dill disse que a mãe de Dylan também lhe deu a ele e a William Strobeck algumas das cinzas de Dylan. As cinzas de Dylan foram mostradas ao lado de uma foto de Dill e Dylan abraçando.
