Незадолго до смерти Трошин перенес две тяжелые операции: ему удалили селезенку и паховую грыжу. А потом артист был госпитализирован из-за обострения последней стадии лейкемии. В последний раз он вышел на сцену 19 января 2008 года в концерте, посвященном 65-летию прорыва Ленинградской блокады. Выступать, несмотря на возражения врачей, он уехал из больницы, туда же и вернулся. 23 февраля его здоровье резко ухудшилось – певца перевели в реанимацию. Там он и скончался два дня спустя от рака лимфы крови на 81-м году жизни.
Прощание с Трошиным состоялось 28 февраля в Белом зале Союза кинематографистов России, после чего артиста похоронили среди других знаменитостей на Троекуровском кладбище. Через несколько лет на его могиле появился памятник из черного гранита. Композиционно скульптура делится на две части: верхняя, с бюстом актера, стилизована под глыбу природного камня, нижняя отполирована, на ней выбиты имя, годы жизни, эпитафия и нотный стан песни "Подмосковные вечера".
Но сегодня захоронение кажется неухоженным. Оно зарастает сорняками и бурьяном. Видны выгоревшие от времени на солнце пластиковые цветы. Создается впечатление, что на могиле давно никто основательно не убирал. Вероятнее всего, этим попросту некому заниматься. Ведь вдова Раиса Тимофеевна пережила Владимира Константиновича всего на два года и умерла в 2010 году. А их сын Константин Владимирович уже в почтенном возрасте – ему 65 лет и часто бывать на кладбище у отца ему уже может быть уже тяжело.
