Zoya Kosmodemyanskaya sau chiến tranh được chôn cất tại Nghĩa trang Novodevichy nổi tiếng tại Moskva.

Kosmodemyanskaya đã trở thành nữ Anh hùng Liên bang Xô viết đầu tiên, cô được truy tặng danh hiệu này ngày 16 tháng 2 năm 1942.

Nhiều đường phố, nông trường và đội hướng đạo ở Liên Xô đã lấy tên Zoya Kosmodemyanskaya. Nhiều nhà thơ, nhà văn và, họa sĩ và nhà điêu khắc đã sáng tác những tác phẩm về Zoya. Một đài tưởng niệm Zoya Kosmodemyanskaya đã được dựng lên không xa làng Petrischevo, một bức tượng khác về Zoya được đặt tại ga tàu điện ngầm Partizanskaya tại Moskva. Tên của Zoya còn được đặt cho hai tiểu hành tinh là 1793 Zoya và 2072 Kosmodemyanskaya.

Em trai của Zoya Kosmodemyanskaya, Alexander (sinh năm 1925), thượng úy Hồng quân, cũng đã hy sinh trong chiến đấu trên nước Đức ngày 13 tháng 4 năm 1945 và cũng được truy tặng danh hiệu Anh hùng Liên Xô năm 1945.