Hiện vẫn còn nhiều giả thuyết về cái chết của Lý Nhật Quang. Thần phả đền Quả Sơn viết rằng Lý Nhật Quang hi sinh trong trận chiến với giặc, bị chém ngang cổ nhưng đầu không lìa, đến núi Quả thì ngựa quỵ xuống, ông qua đời vào ngày 17 tháng 8 năm 1057.

Sách Việt điện u linh tập chép rằng một tối ông thấy ba con quạ bay 3 vòng quanh Vương rồi sà vào lòng thành tờ giấy trắng. Ông thiếp đi thì gặp thần sao Vũ Khúc mời về trời làm quan. Vương không bệnh mà mất.[cần dẫn nguồn]

Lý Thái Tông phong Lý Nhật Quang từ tước Hầu lên Tước Vương. Nhân dân suy tôn Lý Nhật Quang là "Thượng thượng thượng Đẳng thần".[cần dẫn nguồn]

Câu đối tại đền Quả khái quát được công trạng của ông: