아르테미시아와 관련한 마지막 기록은 1654년 8월 나폴리에서 그가 미납된 세금을 냈다는 내용이다. 아르테미시아가 세상을 떠난 후 시신은 나폴리의 산 조반니 데이 피오렌티니(San Giovanni dei Fiorentini)에 매장되었다고 알려져 있고, 비석에는 "아르테미시아, 여기 잠들다 (HEIC ARTEMISIA)"라고 단출하게 적혀있었다고 한다. 이런 사실을 기록으로 남긴 건 이탈리아의 사학자 알레산드로 다 모로나(Alessandro da Morrona)이지만, 그가 1812년에 이 내용을 적었을 때는 이미 비석은 사라진 후였고, 교회는 20세기에 들어 파괴되었다.  

자세한 사망 기록을 확인할 수 없게 된 학자들은 아르테미시아가 흑사병이 나폴리를 휩쓸었던 1656년에 사망했을 것으로 추정한다. 도시 인구의 절반인 15만 명이 죽은 해였기 때문이다.

기록에 따르면 아르테미시아가 마지막으로 제작한 작품은 1652년에 대형 캔버스에 그린 '수산나와 두 노인'이다. 그가 가장 먼저(17세이던 1610년) 그린 작품 중 하나일 뿐 아니라, 살면서 여러 차례 다시 그렸던 주제다. 1610년에 그린 버전 속 수산나와 마찬가지로 이 마지막 작품 속 수산나도 난간(balustrade)에 앉아있다. 하지만 전작과 달리 이번에는 하늘이 어둡고 침침하다. 무엇보다 마지막 작품 속 수산나는 자신을 보고 있는 두 노인에게서 얼굴을 돌리지 않고 그들을 똑바로 바라본다.