W 1856 roku manifest carski zezwolił Pietraszkiewiczowi powrót w rodzinne strony, jednak mógł to zrobić dopiero w 1860 roku, a więc po 29 letnim zesłaniu na Syberii. Po powrocie zamieszkał u brata Józefa, a po jego śmierci zamieszkał w Wilnie. Krótko przed śmiercią Pietraszkiewicz napisał list do mieszkającego w Chile Ignacego Domeyki „Tutaj wszystko się zmieniło, nowe pokolenie jest mi obce, bliscy mojemu sercu albo śpią w grobach, albo porzuceni za morzem...".
Odegrał ważną rolę w procesie kształtowania się dziewiętnastowiecznego polskiego patriotyzmu. Pochowany został na Cmentarzu na Rossie w Wilnie.
W cz. III Dziadów Adam Mickiewicz stworzył na podstawie osoby Pietraszkiewicza postać Jacka.
Dzieje archiwum Po śmierci Onufrego zadanie zachowania pamięci historycznej Filomatów przejął najpierw jego brat Józef Pietraszkiewicz, a następnie synowie Feliks i Jan. Dopiero na początku XX w. Jan Pietraszkiewicz i jego córka Stanisława Pietraszkiewicz ujawnili, że ogromne dziedzictwo Filomatów nie zniknęło, lecz było przechowywane w tajemnicy. Część archiwum przekazano krakowskiej Akademii Nauk w 1908 roku. W 1913 r. ukazał się pierwszy z pięciu tomów korespondencji Filomatów. Następnie ukazały się trzy tomy dokumentacji towarzystwa i dwa tomy poezji.