Проходит год, и туберкулез, свирепствующий в семье, требует новой жертвы. На этот раз ею становится Ольга. Она живет у сестры Полин в Бельгии, и вот однажды, когда они гуляют по берегу моря в Остенде, Полин вдруг смотрит на нее и убеждается, что и Ольга скоро умрет. Бледное лицо, горящие губы: в семье уже слишком хорошо знают, что это значит. Через два дня Ольга сляжет и уже не поднимется. В продолжение пяти месяцев еще она переходит от умиротворенного ожидания смерти к отчаянию: «Только в первый период болезни она иногда плакала, но с начала января, то есть с момента, когда ее состояние стало безнадежным, у нее не было больше ни на миг нервных припадков или расстроенных чувств». Хотя никто еще не сказал ей, что она обречена, она пишет Александрине: «Моя дорогая сестричка, молись, чтобы я была терпелива, пока Богу будет угодно. Я приняла решение действовать так, как если бы я знала, что должна умереть от этой болезни».

Хотя в своем дневнике она постоянно говорит о смерти, других людей и своей, однако, когда приходит ее час, не замечает ее приближения: мечтает о выздоровлении, хочет еще насладиться весной, сочиняет благочестивые стихи. Тем временем совершается соборование, каждый день в комнате по соседству служат мессу и причащают больную. 10 февраля 1843 г. наступает агония, сопровождаемая традиционными последними обрядами. Ольга зовет священника, с беспокойством смотрит, все ли родные собрались у ее постели, затем, пока кюре читает молитву, она складывает руки крестом на груди, говоря: «Верую, люблю, надеюсь, каюсь». Через минуту: «Простите все. Да благословит всех вас Бог». Умирающая — еще совсем юная девушка, почти ребенок, и, однако, именно она авторитетно и уверенно руководит церемонией, ставшей уже столь привычной в этой семье. Затем она спокойно и торжественно прощается с каждым из братьев, друзей, слуг. Наконец, подняв глаза к небу, еще силится поцеловать маленькое распятие, зажатое в руке, которое уже целовала десять раз в ходе этой краткотечной агонии. Но она уже не в силах поднести его к губам, она мертва, и красота смерти разливается вдруг по ее лицу. «Лучезарное выражение лица всегда побеждало ее ужасно искаженные болезнью черты. Произошло самое утешительное преображение, все следы недуга исчезли, комната стала часовней, посреди которой спал наш ангел, окруженный цветами, одетый в белое и ставший столь прекрасным, какой я никогда ее не видела за всю ее жизнь», — пишет Полин.