W czwartek późnym wieczorem zabójca wszedł do cerkwi św. Fomy (Tomasza) na południu Moskwy, w której służył Sysojew. Mężczyzna miał na twarzy maskę higieniczną. Upewniwszy się, że rozmawia z właściwą osobą, dwukrotnie wystrzelił do Sysojewa z pistoletu, raniąc także Władimira Strielbickiego z cerkiewnego chóru. Postrzelony w głowę i w klatkę piersiową duchowny zmarł w szpitalu. Strielbicki przeżył.
34-letni Sysojew pracował z młodzieżą, prowadził ewangelizację wśród imigrantów z krajów muzułmańskich, pomagał ludziom, którzy wyszli z sekt. Słynął z tradycjonalizmu. W oczach jednych był bezkompromisowym misjonarzem, na którego brak politycznej poprawności można było przymknąć oko. Inni zarzucali mu, że swoją misjonarską działalność opierał na nienawiści i obrażaniu innych wyznań.
Muzułmańska dziennikarka Halida Hamidullina pozwała go do sądu, oskarżając o obrażanie uczuć wyznawców islamu i szerzenie nienawiści. Jego publikacje oburzały liderów muzułmańskich i starowierów.
Dostawał pogróżki. „Muzułmanie znowu obiecali, że mnie zabiją. Tym razem przez telefon. To 14. raz” – pisał w październiku w swym blogu. Według jednej z wersji śledztwa za jego zabójstwem mogli stać przedstawiciele którejś z sekt.
Zabójstwo Sysojewa potępili przedstawiciele różnych wyznań, w tym żydzi i muzułmanie. Patriarcha Cyryl wezwał, by powstrzymać się od pochopnych oskarżeń. Politolog Aleksiej Makarkin jest przekonany, że zabójstwo duchownego nie zaszkodzi oficjalnym relacjom między wyznaniami. Nie wyklucza jednak, że zareagują radykałowie. – Nacjonaliści i ksenofobi, którzy często wymachują prawosławnymi sztandarami, mogą to wykorzystać jako pretekst do różnych incydentów. Nie sądzę jednak, by odbiło się to istotnie na nastrojach w społeczeństwie – powiedział „Rz”.