ในวันที่ 16 พฤศจิกายน 1937 เจ้าหญิงเซซีลี พระสวามี และพระบุตร พร้อมด้วยพระมารดาของพระสวามี ขึ้นเครื่องบินจากดาร์มชตัทเพื่อเดินทางไปยังกรุงลอนดอน แต่เครื่องบินลำนั้นประสบอุบัติเหตุตก ในระหว่างเกิดเหตุ เจ้าหญิงเซซีลีซึ่งกำลังทรงครรภ์ได้ให้ประสูติพระบุตร แต่ทั้งหมดก็สิ้นพระชนม์ไปในอุบัติเหตุครั้งนั้น เครื่องบินตกลงบริเวณเมืองโอสเต็นเดอ ประเทศเบลเยียม พระศพของพระองค์ พระสวามี และพระบุตร ถูกฝังไว้ที่สุสานของราชวงศ์เฮ็สเซินในเมืองดาร์มชตัท