По сведениям Новгородской владычной летописи, митрополит скончался 6 декабря 1280 г., по сведениям Троицкой летописи – 7 декабря в Переяславле Залесском, останки его были перевезены во Владимир-на-Клязьме, затем в Киев, похоронены в кафедральном соборе Святой Софии (Кирилл II был последним из Киевских митрополитов, погребённых в этом храме). На стене киевского Софийского собора сохранилась надпись-граффито: «Месяца ноября в 27 день скончался раб Божий митрополит Кюрило». Анджей Поппе полагает, что в надписи речь идёт о Кирилле II; однако несовпадение летописных дат с датой граффито может означать, что в надписи имеется в виду митрополит Кирилл I (II; 1224–1233 гг.). Канонизацией Кирилла II исследователи считают включение его имени в Собор всех святых, в земле Российской просиявших, состав которого был определён в середине 1970 гг. при подготовке к изданию богослужебных Миней. Около 30 миниатюр с изображением Кирилла II помещено в первом Остермановском, Голицынском и Лаптевском томах Лицевого летописного свода 1570 гг., где он представлен убелённым сединами старцем с округлой бородой до середины груди, чаще всего с нимбом. В большинстве случаев облачён в саккос и омофор (иногда шапку); во время путешествий по Руси – в простую монашескую мантию и куколь. В рукописи проиллюстрирована официальная деятельность Кирилла II: например, поставление епископов Митрофана в Сарай, Игнатия в Ростов, Феодора во Владимир, в Суздаль и Нижний Новгород, архиепископа Климента в Новгород (Библиотека Академии Наук); отправление епископа Сарайского Феогноста с посольством в Царьград (Библиотека Академии Наук); венчание великого князя Владимирского Андрея Ярославича с женой (Российская национальная библиотека). Несколько миниатюр показывают путешествия Кирилла II по митрополии, например, поездку в Новгород с только что поставленным епископом Серапионом (Библиотека Академии Наук) или поездку в Чернигов, Рязань и Суздаль (Российская национальная библиотека). Четыре миниатюры из первого Остермановского тома (Библиотека Академии Наук) посвящены истории конфликта митрополита и Ростовского епископа Игнатия. На переднем плане Кирилл II верхом, в походном облачении покидает Киев в сопровождении свиты; на заднем изображено его прибытие в Суздаль. На следующей миниатюре горожане рассказывают Кириллу II о епископе Игнатии «неправе творяща» (на заднем плане – гроб с телом Ростовского князя Глеба Васильевича). На листе 116 Кирилл II отлучает епископа Игнатия от служения: Кирилл II в парадном облачении выгоняет из храма полуобернувшегося к нему епископа Игнатия; между ними на престоле лежат архиерейская шапка, посох и омофор, оставленные Ростовским епископом. На следующей миниатюре – Кирилл II прощает епископа Игнатия и наставляет князя Дмитрия Борисовича. На миниатюрах отражено участие Кирилла II в судьбе князя Александра Невского: князь встречает митрополита после прибытия его в Новгород (Российская национальная библиотека); Кирилл II в числе других архиереев молится о здравии болящего князя (Российская национальная библиотека); Кирилл II благословляет Александра Невского на хождение в Орду (Российская национальная библиотека). В сцене погребения Александра Невского в правой части миниатюры в интерьере Успенского собора во Владимире Кирилл II вкладывает прощальную грамоту в руку усопшего князя, который «согбе ея сам, яко жив», что, согласно Житию, являлось его первым посмертным чудом (Библиотека Академии Наук). Посвящённый Кириллу II цикл миниатюр из Лицевого летописного свода завершается сценами преставления святителя в Переяславле Залесском, отпевания в присутствии князей и архиереев, погребения в соборе Святой Софии в Киеве (Библиотека Академии Наук). На житийной иконе Александра Невского конца XVI – начала XVII вв., находящейся в приделе Входа Господня в Иерусалим собора Покрова на Рву (Исторический музей), изображение Кирилла II помещено в клейме, посвящённом чуду о прощальной грамоте.