В начале февраля 869 года Кирилл (тогда еще Константин) тяжело заболел. Чувствуя приближение смерти, он принял схиму (постриг в монахи) и новое монашеское имя Кирилл. Мефодий до последнего вздоха находился рядом с братом. Ему Кирилл адресовал свои последние слова:
«Мы с тобой как два вола. Когда один упадет от тяжелой ноши, другой продолжит его путь».
Похоронили Кирилла в церкви Святого Климента в Риме. Мощи этого римского императора, принявшего великомученическую смерть и причисленного к лику святых, Кирилл с Мефодием в свое время обнаружили на чужбине и доставили в Рим.
Дело младшего брата продолжил старший, а дело старшего – ученики
После смерти младшего брата Мефодий поехал с учениками в Паннонию, а позже в Моравию. К этому времени обстановка в Моравии резко изменилась. Когда князь Ростислав потерпел поражение от Людовика Немецкого и в 870 году скончался в баварской тюрьме, моравским князем стал его племянник Святополк (который перед этим предал Ростислава и подчинился немецкому политическому влиянию). В связи с этим миссионерская деятельность Мефодия и его учеников протекала в очень сложных условиях. Латинско-немецкое духовенство всячески мешало распространению славянского языка в церкви и даже на три года заключило Мефодия в один из швабских монастырей – Райхенау. Узнав об этом, папа Иоанн VIII запретил немецким епископам совершать литургию, пока Мефодий не будет освобожден. Правда, он же запретил и богослужения на славянском языке, разрешив только проповеди.
В 874 году Мефодий, восстановленный в правах архиепископа, крестил чешского князя Боривоя и его супругу Людмилу, а также продолжал, несмотря на запрет, богослужение на славянском языке.
В 879 году немецкие епископы организовали новый процесс против Мефодия. Однако он блестяще оправдался в Риме и даже получил папскую буллу, разрешающую богослужение на славянском языке.
В 881 году Мефодий по приглашению императора Василия I Македонянина приехал в Константинополь. Там он провел три года, после чего вернулся в Моравию. С помощью троих учеников он перевел на славянский язык Ветхий Завет, Патерик, Номоканон и другие книги.
В 885 году Мефодий тяжело заболел и в том же году скончался, предсказав точную дату собственной смерти. В признание заслуг усопшего отпевание Мефодия прошло сразу на трех языках – латинском, греческом и славянском.
Сведения о смерти и погребении святого Мефодия сохранились в двух письменных источниках: «Житии Мефодия» и «Проложном житии Кирилла и Мефодия». Оба свидетельства были созданы в Моравии вскоре после смерти святителя (885 г.). Первое из них сообщает, что святой Мефодий скончался «на руках иерейских… в 3 день месяца апреля в 3 индикт в 6393 год от сотворения всего мира». Ученики, совершив «службу церковную по-латыни, по-гречески и по-славянски…