Linh mục Tôma Đinh Viết Dụ hưởng thọ 56 tuổi, tử đạo vào năm kỷ niệm ngân khánh linh mục của ông. Thi thể ông an táng tại pháp trường. Đến tháng 1 năm 1841, cải táng về Lục Thủy.

Giáo hoàng Lêô XIII suy tôn linh mục Tôma Đinh Viết Dụ lên bậc Chân Phước ngày 27 tháng 05 năm 1900. Ngày 19 tháng 06 năm 1988, Giáo hoàng Gioan Phaolô II suy tôn ông lên bậc Hiển thánh. Từ đó hài cốt ông được đặt trong hòm gỗ sơn son thiếp vàng trưng bày tại đền thánh Liễu Đề.