30 października wraz z innymi więźniami konstantynowskiego obozu został przewieziony do niemieckiego obozu koncentracyjnego w Dachau (otrzymał numer obozowy 28176). Po niespełna siedmiu miesiącach uwięzienia decyzją lekarza obozowego został umieszczony w grupie inwalidów, po czym wraz z 14-stoma innymi księżmi katolickimi osadzony w obozie zagłady na zamku Hartheim pod Linzem (obecnie Austria). Zmarł męczeńską śmiercią 20 maja 1942 roku, a jej bezpośrednią przyczyną było obcięcie dłoni przy zamykaniu burty samochodu i zagazowanie.
13 czerwca 1999 został ogłoszony przez Jana Pawła II błogosławionym (w gronie 108 polskich męczenników II wojny światowej).
Kult i upamiętnienie thumb|240px|Tablica upamiętniająca bł. Anastazego Pankiewicza w Nagórzanach thumb|240px|Upamiętnienie bł. Anastazego Pankiewicza na grobowcu jego rodziców w Nowotańcu Istnieją cztery główne miejsca kultu Anastazego Pankiewicza: Kościół i klasztor pw. św. Elżbiety Węgierskiej w Łodzi, którego był fundatorem. W kościele znajduje się jego obraz i tablica pamiątkowa ustanowiona 27 października 1957. Ponadto jego imieniem nazwano położone obok Katolickie Gimnazjum i Liceum Ogólnokształcące im. bł. Anastazego Pankiewicza. Odprawiane są nabożeństwa.