獄方因陳璧君患有多種疾病，且年事已高，未考慮她的要求。管教幹部當下轉達獄領導的意見，說：“你年紀大了，身體又不太好，按照醫囑，不能參加體力勞動。”“知難而上，古有明訓。別人能幹的，我為什麼不能？你們不讓我去我就絕食，餓死算了！”她言出行隨，果真擱下飯碗。
“我們要對你的健康負責，希望你理解這一點，配合我們的工作。”管教幹部一點也不動氣，悉心開導。
說了一陣，飯菜已涼了，管教幹部端去夥房，熱好後重新端到她手上：“快吃吧，把身體養得健康了，壯實了，會考慮你的要求的。”陳璧君被感動了，破顏微笑：“我就怕你們和顏溫良地講道理，看來你們的確是為了愛護我的身體。”盡管陳璧君頑固不化，監獄裏的管教幹部仍對她進行了熱情的挽救和教育，找她談話，讓她閱讀報紙和一些政治書籍，讓她了解時事和馬克思主義的基本理論。在管教幹部的幫助下，傲慢的陳璧君情緒慢慢緩和下來，她逐漸認識到了自己的罪行。在獄中，陳璧君曾用半通不通的白話文句子這樣寫道：我初到此處監禁之時，自己一點都不認識自己的錯誤，非常不平，以為是政治上的成敗。及後，我看了些書後，漸漸認識到馬列主義及毛澤東思想，便心中氣和，後來竟大徹大悟，知道一切的道理。及得讀《解放日報》，加以深深的學習，不但氣平，而且羞愧。其後另一朋友，送許多進步的書籍、小說、雜誌、文選，更學習了《列寧主義問題》後，便如盲目者忽得光明。不但對於以錯誤見解所做成之點，明若掌上現文。他日幸而改造成功時，重複工作之道路、途徑，亦得深刻認識，及努力的去了解，往往思想鬥爭，至深夜不能睡。加之接受監中之教育之後，更加了然。1955年7月，陳璧君在另一份自白書中又寫道：我少子來見我，給了數本書，女監也每早九時送報紙給我，後來便求得自己訂一份《解放日報》，我很用心的從它學習理論和了解人民政府的措施。我便漸漸信服共產黨、毛主席領導下的人民政府的正確理論和用心了。尤其是我借得《論人民民主專政》的一文，我讀了八遍，不夠，要還給人家，我便將它抄下來。日日的看，看了一遍又一遍，我完全了解了。有個姓龍的朋友送了現在這一大批書給我，我便明白了共產黨為什麼勝利，國民黨為什麼滅亡，是一個曆史鐵一般的規律。
陳璧君的身體每況愈下，除患有心髒病、高血壓外，還因痔瘡、頸部淋巴炎、肺炎等住過醫院，每次住院，短則半個月，長則近一年，她幾乎有一半的時間是在醫院度過的。1959年5月2日，陳璧君突然咳嗽、氣喘，心跳加快，她被再次送進醫院。
在醫院裏，陳璧君得到了醫護人員的精心治療與護理。醫院請來享有盛譽的中西醫學專家前來會診，先後為陳進行了15次血液檢查，3次X光透視，2次心電圖檢查，最後診斷為高血壓性心髒病、風濕性關節炎、並發性肺炎。
百藥罔效，群醫束手，醫院發出了病危通知書。陳璧君自知回天無力，對管教幹部說：“告訴醫生，不要再為我浪費針藥了，你們已盡到責任了，感謝你們。”5月19日，陳璧君自知將不久於人世，便給其子女寫了一封信：
諸兒同閱：
我於本月2日因病蒙人民政府在革命人道主義待遇下送入醫院，現由中西醫會診處方，年近七旬加上病魔糾纏，病況較為嚴重，萬一不幸與諸兒永別，則盼諸兒早日回歸祖國懷抱，以加倍努力工作以報答人民政府挽救我之深厚恩情，吾死別無所念，因你等均已達而立之年，遺憾者未能目睹祖國進入社會主義社會。
你等於5月4日、9日先後彙共兩百港幣已收到，勿念，以後兌款仍寄原址，祝健康！母字1959年5月19日陳璧君的身體日漸衰竭，最後因大葉性肺炎引起心力衰竭，於1959年6月17日死於上海提籃橋監獄醫院，時年68歲。陳璧君的子女解放前都去了國外，她在上海沒有直係親屬，屍體由其在上海的兒媳之弟收殮火化，骨灰送到廣州。第二年，由陳在香港的子女派人到廣州認領回港，並由其子女撒入香港附近的大海裏。