Muere Areilza en Bilbao, tras una rápida enfermedad, el 14 de junio de 1926. Del prestigio y respeto de que gozaba dan fe los variados artículos necrológicos de firmas y medios de muy diversa ideología. Así, el de Ramiro de Maeztu en "El Sol", el de Prieto en "El Liberal", Manuel de La Sota en "Excelsior" o los de Juan de La Cruz y José Félix de Lequerica en "El Pueblo Vasco".
Unamuno, en carta a Somonte y a Zugazagoitia fechada al día siguiente del fallecimiento, dice: "comprenderán ustedes el efecto que me ha producido la noticia del fin de Areilza. Fue bueno, y esto basta. Nos unió desde que nos conocimos una íntima hermandad de inquietud y de preocupación. Nos juntamos y animamos a la sombra del mismo misterio".
El mismo año 1926 se levantó un monumento a su memoria, obra de Moisés Huerta, frente al sanatorio de Górliz. Dos años más tarde se inauguró un busto, debido al mismo escultor, en los jardines del Hospital Civil, frente al pabellón que lleva su nombre. Una importante arteria del Ensanche bilbaino lleva el nombre de "Alameda del Doctor Areilza". Asimismo, el Museo de Bellas Artes conserva un magnífico retrato suyo, obra de Manuel Losada. En 1929 la Junta del Hospital Civil acordó la formación de una Biblioteca para consulta del cuerpo facultativo. Su viuda donó la biblioteca médica del doctor Areilza a la institución.