Ses funérailles furent célébrées le jeudi 26 septembre 1968 dans l'après-midi en présence de plus de 100 000 personnes.

Avant la célébration solennelle à l'église en présence de 24 prêtres, la foule s'étendait sur un parcours de 8 km pour voir défiler le cercueil avec son cortège.

On pouvait voir le corps à travers le couvercle de cristal.

La dépouille est conduite à San Giovanni Rotondo avant de revenir au couvent.

Sur le couvercle, se trouvent un crucifix et une plaque : "Francesco Forgione - nato a Pietrelcina, 25.5.1887. Morto a San Giovanni Rotondo 23.9.1968.

Au moment où l'on descendait la dépouille de Padre Pio dans la crypte de l'église Notre-Dame des Grâces, l'image de Padre Pio apparut à la fenêtre sur la vitre de la cellule N°5 devant une foule en délire.

Pour calmer la foule, on mit un drap devant la fenêtre de la cellule N°5, l'image de Padre Pio apparut alors sur toutes les fenêtres du couvent.

Procès en béatification  

Le Padre Pio a fait l'objet de deux investigations officielles conduites par les autorités du Saint-Siège dès le 20 mars 1983, qui conclurent à l'authenticité de certains miracles en 1990, après avoir rassemblé 73 témoignages en 104 volumes.

Suite à l'avis favorable donné le 13 juin 1997 par la Congrégation pour la cause des saints, le Padre Pio est déclaré bienheureux le 2 mai 1999 au Vatican, en présence de plus de 200 000 personnes par le pape Jean-Paul II.

Le 16 juin 2002, Jean-Paul II le canonise sous le nom de sanctus Pius de Pietrelcina tout en ouvrant une procédure de reconnaissance officielle des stigmates par l'Église. Sa tombe est ainsi devenue un haut lieu de pèlerinage.

Le 3 mars 2008, le Vatican a fait procéder à l'exhumation du corps de Padre Pio. Celui-ci a été déclaré en bon état de conservation générale, ses mains étant notamment incorrompues. Il est exposé sous verre à la vénération publique jusqu'en septembre 2009.

Le 21 juin 2010, ayant ouvert l'année du sacerdoce deux jours auparavant auprès des reliques du curé d'Ars, le pape Benoît XVI se rend en pèlerinage à San Giovanni Rotondo pour rendre également hommage au Padre Pio. Il dresse alors un parallèle entre ces deux figures de sainteté, dont la vie fut centrée sur la prière, l'eucharistie et la confession et qu'il donne comme modèles aux prêtres catholiques. Il insiste fortement pour que le sacrement de Pénitence soit remis en honneur.