Умерла Софья, по данным летописей, 7 апреля 1503 г., в пятницу, на девятом часу дня (дата точная). Ее похоронили в Вознесенском монастыре Кремля. Никаких других комментариев по поводу этого события в летописях нет.

В Лицевом летописном своде на миниатюрах показано, как сначала с умершей, одетой в царское платье, прощались великий князь и боярыни. Потом для отпевания в храме ее переодели в монашеское одеяние, и один из представителей духовенства совершил обряд. Во время его в храме Вознесенского монастыря присутствовали только Иван III, сыновья и бояре. Ни одной женщины рядом с гробом не было.

В 1929 г. при разборке Вознесенского монастыря погребение Софьи Фоминичны было вскрыто и описано. Ее костяк, завернутый в шелковую итальянскую ткань, хорошо сохранился. Не истлело даже очелье. Это позволило современным антропологам восстановить облик византийской принцессы.

Несомненно, что на похоронах великой княгини ее дети, особенно младшие Евдокия (11 лет) и Андрей (13 лет), горько плакали, ведь они всегда чувствовали ее любовь и заботу. Суровый Иван III вряд ли сначала показывал свою скорбь, но через некоторое время, как отметил летописец, «начал изнемогати». В сентябре вместе с детьми он отправился в многодневное путешествие по монастырям, куда он вообще никогда не ездил раньше, если судить по летописным записям.

Паломники посетили в первую очередь Троице-Сергиев монастырь, особенно любимый Софьей Фоминичной, потом Переславль, Ростов, Ярославль. В Москву все вернулись только в ноябре. После этого великий князь стал активно интересоваться церковными делами. По его указанию были сурово наказаны еретики, осужденные еще в 1503 г. на церковном соборе. Затем была перестроена церковь Косьмы и Дамиана, возведенная в память о его свадьбе с Софьей Палеолог. Началась перестройка и ветхого Архангельского собора, служившего усыпальницей для великих князей. За всеми этими делами незаметно умерла Елена Волошанка, содержащаяся под стражей. Она пережила свою соперницу меньше чем на два года, хотя была намного моложе.

Источники свидетельствуют, что в последние годы жизни после кончины Софьи великий князь стал очень слаб здоровьем и уже не мог заниматься управлением государства. На престол взошел Василий III, женившийся в сентябре 1505 г. на Соломонии Сабуровой. Ее он выбрал по воле отца, и после этого стал считаться полностью взрослым и самостоятельным человеком.

Иван III скончался 23 октября 1505 г. в час ночи с понедельника на вторник. Ему было 66 лет и 9 месяцев. На престоле он сидел необычно долго — 43 года и 7 месяцев. Так подсчитал летописец.

Быстрое дряхление Ивана III в последние годы жизни позволяет выдвинуть предположение о том, что он очень любил византийскую царевну и без нее потерял интерес к государственной деятельности и смысл в жизни. Все его действия против Софьи и ее старшего сына не были направлены на то, чтобы серьезно им навредить. Великий князь просто демонстрировал им, что сам является главой государства и требует от всех уважения и подчинения своей воле. Софья Фоминична, видимо, сразу же это поняла и очень редко противоречила супругу. Демонстрируя покорность, она в итоге всегда добивалась своих целей. Для этого ей приходилось быть хитрой и изворотливой.

Эту особенность ее характера заметили еще иностранные дипломаты, посещавшие Русское государство в конце XV в.

Жизнь и деятельность византийской царевны Софьи Фоминичны Палеолог, ставшей великой княгиней Московской, несомненно, были трудными, но плодотворными, особенно в семье. Она родила не менее 8 детей и добилась того, что именно ее старший сын Василий унаследовал отцовский престол. Остальным сыновьям пришлось стать удельными князьями, положение которых было очень сложным в период формирования централизованного государства и единодержавия. Из них смог жениться и оставить потомство только младший Андрей Старицкий.

Достаточно печальной оказалась участь дочерей Софьи. Старшая Елена вроде бы удачно вышла замуж за правителя соседней страны и стала сначала великой княгиней Литовской, а потом и польской королевой. Но разница в вероисповедании с мужем очень осложнила ее жизнь. В итоге потомства она не оставила и умерла насильственной смертью. Две другие дочери вышли замуж довольно поздно и вскоре скончались. Потомство, дочь Анастасию, оставила только младшая княжна Евдокия.

К числу заслуг Софьи Фоминичны следует отнести существенное повышение международного статуса Русского государства после брака с ней Ивана III. О далекой Московии стало известно и во всех итальянских государствах, и в Римской империи, и в Дании, и в других европейских странах. Многие правители захотели не только установить добрососедские отношения с Иваном III, но даже с ним породниться. Осуществиться этим планам помешала лишь разница в вероисповедании.

Активные международные контакты привели к тому, что в Москву приехало много иностранных специалистов, которые не только изменили своими постройками облик города, но и способствовали расцвету в нем всевозможных искусств и ремесел. В столице в конце XV в. прочно обосновались искусные зодчие, строители, оружейники, литейщики, рудознатцы, ювелиры, врачи, музыканты, которых раньше в таком большом количестве никогда не было.

Изменился и двор Ивана III. Он стал более многолюдным и блестящим. На службу к нему поступили опытные политики и дипломаты из числа родственников Софьи и членов двора ее отца. Это братья Ралевы (Ларевы), Траханиоты, Ангеловы, Мануйловы, Палеологи, Фрязины и др. Например, в 1495 г. во время поездки Ивана III в Новгород в его свите были Дмитрий и Мануйло Ларевы (Ралевы), Юшка Дмитриев сын Грек, Микула Ангелов.

Некоторые из них надолго влились в число русской знати, сохраняя за своим родом определенные должности. Например, у Ивана III печатником был Ю.Д. Траханиотов, у Василия III эту должность занимал М.И. Ангелов. В Разрядных книгах зафиксировано, что представители рода Траханиотов в течение XVI–XVII вв. очень часто назначались на должность казначеев.

В исследовательских трудах о Софье Палеолог для характеристики ее деятельности обычно рассматривалось высказывание о ней дипломата и политика из окружения Василия III Берсеня Беклемишева. В беседе с писателем и переводчиком Максимом Греком он заявил: «Как пришли сюда греки, так наша земля и замешкалась; а до тех пор земля наша Русская жила в тишине и в миру. Как пришла сюда мать великого князя, великая княгиня Софья, с вашими греками, так наша земля и замешкалась и пришла в нестроение великое, как и у вас в Царегороде при ваших царях… Лучше старых обычаев держаться и людей жаловать, и старых почитать; а теперь государь наш, запершись сам третий у постели всякие дела делает».

Берсень Беклемишев, хотя и относился к византийской царевне отрицательно, был вынужден признать, что она оказала большое влияние на изменение нравов при московском дворе. Если раньше они были достаточно демократичными, поскольку государи приближали к себе неродовитых людей и принимали свои решения путем совещания с ними, то под влиянием Софьи правители стали приближать к себе только представителей высшей знати. Из них они стали формировать Ближнюю думу. Неродовитому Беклемишеву пришлось отойти в сторону. Естественно, что после этого он не мог относиться положительно к Софье Палеолог.