忽必烈看在眼里疼在心上，便安慰中丞董文炳道：“在汉人当中，能够做到爱卿至忠至孝者，并不多见。爱卿应该安居，善调理。”

至元十二年夏，董文炳积劳成疾。他奏请朝廷要求解除其机务，忽必烈敕诏道：“大都暑气炽热太盛，不是病人适宜的地方，爱卿可来朕这里，病情才能治愈。”

董文炳到了上都，奏请道：“臣有病了不应该机务缠身，西北高寒，筋骸舒畅，当复自愈，请尽力北边。”

忽必烈说：“爱卿固然忠孝，可那也不行。枢密事重，以卿佥书枢密院事，中书左丞照样要当。”

董文炳一再要求坚辞没有获得批准，便只好作罢。

那一年桂月，董公文炳被授予签书枢密院事。当月二十八日，即天寿节那一天，大汗忽必烈给群臣赐宴。期间，有司奏禀告群臣要按等级分座次。大汗忽必烈独独命董文炳坐在总帅汪良臣、右丞吕文焕、左丞夏贵暨诸侍卫将军之上，宠爱有加。众位大臣见状，面面相觑不知所以。

忽必烈见状，对宗室大臣说：“董文炳功臣也，理当坐在这个位置。”众人方才心服。

每到用餐时，忽必烈便把上等饭食赐给文炳。董文炳感激不禁连连稽首。

朝廷寿宴过罢，于傍晚时分，中书丞相董文炳一众回家。

斯时，董文炳病情加重。忽必烈命令太医院朝夕诊候调治。这一年的九月十三日夜半时分，董公洗沐而坐，他对弟弟董文忠语重心长道：“朝廷恩隆厚我，我恨不能效死疆场，图报万一，一至于此，这都是命呀！我们董家子弟辈但能上马者，应当以死来报效国家。只有这样，我才能死而瞑目。”

董公文炳说完，就躺在枕头上合上了双眼，直到后半夜时分，董公安然仙逝，享年六十二岁。

后人有诗云：

燕藁多才俊，慷慨赴壮行。

耿耿忠报国，悲歌时时鸣。

良禽择木栖，贤臣选君明。

潮起云涌处，灼灼董氏公。