W 1714 roku Merian została częściowo sparaliżowana na skutek apopleksji i pozostawała pod opieką córki Dorothei. Merian zmarła w 1717 roku w wieku 70 lat w Amsterdamie. Po jej śmierci Dorothea opublikowała trzeci tom jej dzieła Der rupsen begin, voedsel en wonderbaare verandering, waarin de oorsprong, spijs en gestaltenverwisseling, als ook de tijd, plaats en eigenschappen der rupsen, wormen, kapellen, uiltjes, vliegen en andere diergelijke bloedelooze beesjes vertoont worden. W październiku 1717 roku Dorothea z mężem wyjechała do Petersburga na zaproszenie cara Piotra Wielkiego, który zapoznał się z dziełem Merian podczas pobytu w Amsterdamie w latach 1716–1717 i zakupił jej 254 prace.
Dokonania naukowe Merian uznawana jest za pionierkę entomologii. Systematyczne badania prowadziła od 1675 roku. Przyczyniła się do wyjaśnienia cyklu rozwojowego owadów, ukazując rozwój motyli od gąsienicy przez przeobrażenie do poczwarki oraz dokumentując dietę gąsienic. Merian wskazała, że każdy gatunek motyla w stadium gąsienicy odżywia się innymi roślinami, na których znoszone są jaja. Dzięki jej pracom stopniowo zarzucono teorię samorództwa gąsienic z gnijącej materii. Jej prace przyczyniły się do rozwoju entomologii na przełomie XVII i XVIII w.