Составленный Ф. О. Шехтелям в 1924 году в связи со смертью В. И. Ленина конкурсный проект Мавзолея имеет вид египетской пирамиды. Проект не был осуществлён, однако Е. И. Кириченко отмечает сходство предложенного Шехтелем образного решения сооружения с реализованным проектом мавзолея А. В. Щусева, который также взял за основу образцы пирамид древней Мексики. С 1 декабря 1924 года Шехтель состоял в должности заведующего архитектурным подотделом при Государственном Днепровском строительстве — проектной организации ДнепроГЭСа. К марту следующего года зодчим был выполнен проект плотины электростанции, велась разработка вариантов плотинных башен, шлюзов, мостов, других сооружений и конструкций. В мае 1925 года Ф. О. Шехтель уволился из штата Днепростроя по состоянию здоровья, однако договорился о продолжении проектирования ГЭС по отдельным соглашениям. В октябре здоровье Фёдора Осиповича ухудшилось настолько, что он вынужден был провести полгода в постели, практически не работая и оставшись без средств к существованию. Шехтель смог вернуться к выполнению чертежей по заданиям Государственного Днепровского строительства лишь в апреле 1926 года. За неполный год сотрудничества с Днепростроем зодчий представил чертежи по 26 заданиям, среди которых были проект машинного здания ГЭС, моста через Днепр, ситуационный план города эксплуатационников с придуманным самим архитектором названием «Элетрополь», ряд других проектных решений.
Назначенной Шехтелю весной 1926 года по ходатайству А. В. Луначарского персональной пенсии в 75 рублей на содержание семьи не хватало. Тяжелобольной и нигде не работающий Фёдор Осипович пытался продать часть имущества, чтобы прокормить нигде не работающих жену и дочь. Вероятно, незадолго до кончины в одном из последних писем Шехтель обратился к издателюИ. Д. Сытину с просьбой купить свою уникальную коллекцию живописи и скульптуры:
Моя жена стара и немощна, дочь больная (туберкулёз лёгких) и чем она будет существовать — я не знаю — нищенствовать при таких ценностях — это более чем недопустимо. Продайте всё это в музеи, в рассрочку даже, но только чтобы они кормили жену, дочь и сына Льва Фёдоровича.
Я строил всем Морозовым, Рябушинским, фон Дервизам и остался нищим. Глупо, но я чист.
В мае зодчий переехал вместе с семьёй на арендованную дачу в Петровско-Разумовское (Новое шоссе, 23). На этой даче Фёдор Осипович Шехтель скончался отрака желудка 7 июля 1926 года. Отпевание Шехтеля прошло в церкви Святого Ермолая на Козьем болоте, в которой десятилетием ранее Фёдор Осипович принял православие.[ Ф. О. Шехтель был похоронен в Москве на Ваганьковском кладбище (участок 15) на территории фамильного захоронения, надгробие которого было сооружено по проекту зодчего в 1895 году.
