1928年11月，李子洲代理中共陕西省委书记。1929年2月，由于叛徒出卖，李子洲被捕入狱。面对敌人酷刑折磨，他坚贞不屈，与敌人进行针锋相对的斗争，他在给妹妹的信中写到：“我不怕死，我一个人牺牲了，还有更多的人活着，将来的社会是光明的，不要为我伤心掉泪。”李子洲入狱前已积劳成疾，加之敌人的残酷折磨，同年6月18日在狱中病逝，时年36岁。

    为了缅怀先烈， 纪念李子洲，1940年，朱德总司令亲笔题写了李子洲同志墓碑 “陕北共产党发起人李子洲之墓”。1941年5月4日， 陕甘宁边区政府在绥德城树起 “李子洲纪念碑”。1942年9月，中共中央西北局、 陕甘宁边区政府将绥德县立图书馆改为 “子洲图书馆”， 林伯渠主席亲笔题写了馆名。毛泽东同志题词称李子洲同志为 “陕北共产党奠基人”。1944年2月， 中共中央西北局和陕甘宁边区政府，根据广大人民群众的愿望和要求， 在绥德西川及附近地区， 新辟子洲县， 以志纪念。1956年， 当地政府在绥德县城西大理河畔修建了子洲陵。1985年， 陕西人民出版社出版了革命英烈丛书 《李子洲》， 邓小平同志亲笔题写了书名。