สมเด็จพระมหาธีราจารย์ (นิยม ฐานิสฺสโร) ได้มรณภาพลงอย่างสงบด้วยโรคมะเร็งตับ ณ กุฎิ คณะ 1 วัดชนะสงคราม เมื่อวันศุกร์ที่ 11 มีนาคม พ.ศ. 2554 เวลา 01.00 น.[10] ได้รับพระราชทานโกศไม้สิบสองบรรจุศพ ภายหลังได้เลื่อนชั้นเป็นโกศมณฑปตั้งแต่วันที่ 10 พฤศจิกายน พ.ศ. 2554 และได้รับพระราชทานเพลิงศพ ณ เมรุหลวง หน้าพลับพลาอิศริยาภรณ์ วัดเทพศิรินทราวาส เมื่อวันที่ 12 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2555[11]