In het jaar 1924 werd er lymfoom, een bepaalde kankersoort, aartshertogin Marie Valerie geconstateerd. De artsen konden haar niet meer helpen.
Op 6 september 1924 overleed Marie Valerie te Wallsee-Sindelburg. Ze werd bijgezet in een graf achter het hoofdaltaar van de parochiekerk te Sindelburg.
Op 28 april 1934 hertrouwde Frans, dit keer in Wenen. Hij trouwde met barones Melanie von Riesenfels. Met haar kreeg hij geen kinderen.