Ngày mồng 09 tháng 06 âm lịch năm Bính Tý, tức ngày 3 tháng 7 năm 1816, sau một thời gian an dưỡng, cụ Phan Tấn Cẩn thọ bệnh, thuốc thang không thuyên giảm và đã trút hơi thở cuối cùng vào hồi bốn giờ chiều, hưởng thọ 65 tuổi. Khi hay tin cụ qua đời, vua Gia Long vô cùng thương xót, lệnh cấp ban tiền tuất, vải vóc, gấm lụa, sai quan đến tế. Linh cửu quàn tại tư gia cho đến tháng 11 mới an táng. Mộ ngài táng tại xứ Mụ Kiểm, tục gọi là lăng Đôi.