Falleció en Destriana, a unos 15 kilómetros sur de Astorga, el 26 de junio de 985 y recibió sepultura en el monasterio de San Miguel en la misma localidad. Dos siglos más tarde, el rey Fernando II de León ordenó trasladar el cadáver de Ramiro III desde la iglesia de San Miguel de Destriana hasta la catedral de Astorga. En el siglo XVI se había perdido el rastro de su tumba, a pesar de que sospechaban que bien pudiera ser una de las dos que había en la capilla mayor y que se creía que contenían los restos de dos infantes.
Durante el reinado de Alfonso V de León, los restos mortales del rey Ramiro III fueron trasladados a la iglesia de San Juan Bautista de León, que después pasó a llamarse basílica de San Isidoro de León, y fueron colocados en un rincón de una de las capillas del lado del Evangelio, donde también yacían los restos de otros reyes, como Alfonso IV de León, y no en el panteón de reyes de San Isidoro de León.
Durante el reinado de Alfonso V de León, los restos mortales del rey Ramiro III fueron trasladados a la iglesia de San Juan Bautista de León, que después pasó a llamarse basílica de San Isidoro de León, y fueron colocados en un rincón de una de las capillas del lado del Evangelio, donde también yacían los restos de otros reyes, como Alfonso IV de León, y no en el panteón de reyes de San Isidoro de León.