วันที่ 14 ตุลาคม พ.ศ. 2562 ประมาณ 15:20 นาฬิกา ตามเวลามาตรฐานเกาหลี ผู้จัดการส่วนตัวพบศพเธอ ที่ชั้นสองของบ้านพักเธอในซ็องนัม ตอนใต้ของโซล[3][4][5] ผู้จัดการระบุว่าได้เดินทางไปยังบ้านหลังจากที่ไม่สามารถติดต่อเธอได้ตั้งแต่เวลา 18:30 นาฬิกาของวันก่อน[6][7][8] ตำรวจระบุว่าพวกเขากำลังตรวจสอบสาเหตุการเสียชีวิต สันนิษฐานว่าอาจเป็นการฆ่าตัวตาย เพราะไม่มีร่องรอยการบุกรุกเข้ามา[9][10] และพวกเขาพบบันทึกที่เขียนด้วยลายมือในไดอารีซึ่งอธิบายความรู้สึกของเธอ แต่สรุปได้ว่าไม่ใช่จดหมายลาตาย[11] เมื่อวันที่ 15 ตุลาคมตำรวจยื่นขอชันสูตรเพื่อยืนยันสาเหตุการเสียชีวิต[12][13] งานศพของซ็อลลีจะจัดขึ้นเป็นส่วนตัวโดยมีแค่สมาชิกในครอบครัวและเพื่อน ๆ[14][15] อย่างไรก็ตามสถานที่แยกต่างหากในห้องโถงศพของโรงพยาบาลเซเวอเรนซ์ได้เปิดเมื่อวันที่ 15 และ 16 ตุลาคมเพื่อให้แฟน ๆ ร่วมไว้อาลัย[16][17]

ซ็อลลีเป็นศิลปินที่เสียชีวิตคนที่สองภายใต้การดูแลโดยเอสเอ็มเอนเตอร์เทนเมนต์ คนแรกคือจงฮย็อนในปลายปี 2560[18] การเสียชีวิตของเธอถูกเชื่อมโยงด้วยสื่อต่าง ๆ กับภาวะซึมเศร้าที่เกิดจากการระรานทางไซเบอร์[19][20][21][22] หลังการเสียชีวิตของซ็อลลี มีการโพสต์คำร้องทั้งหมดเจ็ดฉบับที่เว็บไซต์สำนักงานประธานาธิบดีเรียกร้องให้มีบทลงโทษสำหรับผู้ที่ระรานทางไซเบอร์ และเพิ่มความเข้มงวดในการใช้ระบบชื่อจริงเมื่อโพสต์ความคิดเห็นและสร้างบัญชี[23][24][25] "Love You Sulli" (설리 사랑해) เริ่มมีแนวโน้มที่แฟน ๆ พยายามซ่อนผลการค้นหาเชิงลบ[26][27][28][29] ยิ่งไปกว่านั้น "พีช" เพลงของไอยูซึ่งเขียนเกี่ยวกับซ็อลลี กลับเข้าชาร์ตเพลงอีกครั้ง[30]