Это свидетельство подтверждается сообщением Анастасия Библиотекаря, что Константин разъяснял римскому духовенству сочинения Дионисия Ареопагита. Во время пребывания в Риме Константин заболел и принял схиму с именем Кирилл. Согласно седьмой главе Жития Мефодия, перед смертью он обратился к брату со словами: «Ты любиши гороу вельми, но не мози горы ради оставити оучения своего». «Гора» здесь символ уединённой отшельнической жизни, от которой Мефодий должен отказаться ради «учения». Смысл этого обращения позволяет понять гипотеза, согласно которой папа отказался поставить во епископы славянских учеников Константина, но выразил желание, чтобы сам первоучитель славян возглавил церковную организацию Великой Моравии; для этого следовало узнать мнение правителя Великой Моравии, ответ от которого ещё не пришёл. В этом случае смысл обращения к Мефодию заключался в том, что он должен занять место Кирилла как главы церкви Великой Моравии. Мефодий хотел отвезти останки брата на родину; папа Римский не возражал, но находившиеся в Риме епископы выступили против. Тогда понтифик решил похоронить Кирилла в приготовленном для него самого саркофаге в базилике св. Петра, однако затем по просьбе Мефодия разрешил устроить гробницу в базилике Сан-Клементе (см. Климента, священномученика, базилика в Риме), по правую сторону от алтаря. О почитании мощей Кирилла после начала чудотворений от них сообщается в Житии Кирилла и «Похвальном слове Кириллу и Мефодию», но в римских источниках сведений об этом нет. После того как в первой половине XII в. базилика была засыпана, мощи Кирилла были перенесены в построенную на её месте новую церковь (по мнению исследователей, освящена при папе Геласии II (1118–1119 гг.). Самое раннее упоминание о мощах в новом месте датируется около 1430 г. («Описание города Рима» Николо Синьорили). Впоследствии о мощах святого сообщали авторы XVI–XVII вв., причём, по некоторым данным, в церкви Сан-Клементе якобы находились и останки Мефодия. По свидетельству каноника Франческо дель Содо (1575 г.), мощи Кирилла почивали в особой капелле, освящённой во имя «св. Кирилла, епископа и мученика». Во время перестройки храма между 1702 и 1715 гг. были выполнены настенные росписи, на которых есть изображения Кирилла и Мефодия. В 1882–1886 гг. на средства папы Римского Льва XIII и епископа Йосипа Юрая Штроссмайера была сооружена ещё одна небольшая капелла во имя Кирилла и Мефодия. В 1857 г. доминиканец Дж. Маллули, настоятель церкви Сан-Клементе, приступил к раскопкам древней базилики, которые продолжались до 1870 г. В преддверии празднования 1000-летия славянской миссии (1863 г.) археологи намеревались найти гробницу Кирилла. По мнению Маллули и Джованни Баттиста Де Росси, Кирилл был похоронен в левом нефе нижней базилики у стены близ алтаря: здесь обнаружили остатки кирпичного сооружения, по мнению исследователей, алтаря или монументальной гробницы. В этом месте были установлены памятные знаки и настенная мозаика с изображением Кирилла. Йозеф Вильперт предложил локализовать гробницу Кирилла в нартексе базилики, под стеной, отделявшей нартекс от атриума.