Марина Голуб погибла на 55-м году жизни в результате ДТП на пересечении улицы Лобачевского и проспекта Вернадского в Москве, когда на такси возвращалась домой после спектакля. Гражданская панихида состоялась 13 октября 2012 года в МХТ им. Чехова, а отпевание прошло в Храме Воскресения Словущего на Успенском Вражке. Тело артистки было кремировано и похоронено на шестом участке престижного столичного Троекуровского кладбища.
На могиле Голуб родные позже установили лаконичный, но выразительный памятник из белого мрамора.