Dall'Oglio, fondatore della comunità monastica di Mar Musa nel deserto siriano, sarebbe stato ucciso il 29 luglio del 2013, riferisce il sito di notizie Tahrir Syria, che riporta la testimonianza di Abu Ibrahim al-Raqqawi, attivista della campagna "Raqqa viene sgozzata in silenzio", venuto in contatto con un militante dello Stato islamico presente al momento dell'esecuzione. Stando al sito, il militante «non è riuscito a parlarne prima d'ora poichè temeva per la sua vita».
Il testimone racconta che, dopo una manifestazione davanti alla chiesa dei Martiri a Raqqa, città situata lungo il fiume Eufrate, nella Siria settentrionale, padre Dall'Oglio decise di andare a parlare con i capi dello Stato islamico presso la sede della provincia. Si trattava del primo tentativo da parte sua in tal senso, ma fu respinto e così accadde il giorno dopo.
Il terzo giorno, vi era ad attenderlo Kassab al-Jazrawi, un comandante saudita, che proprio quel giorno aveva perso un fratello a Homs. Kassab si sarebbe rivolto a padre Dall'Oglio dicendo: «Sono tre giorni che ti diciamo di toglierti di mezzo, perché non te ne vai?». Il militante ordinò allora l'arresto del gesuita, che fu portato nel carcere della provincia, dove i membri del gruppo cominciarono a denigrarlo e ad accusarlo di essere un "kafir", ossia un "infedele".
Padre Paolo avrebbe quindi chiesto a uno di loro quanti anni avesse, per poi apostrofarlo: «Quando tu non eri ancora nato, io già leggevo la biografia del profeta Muhammad». Kassab decise allora di portare il gesuita alla diga, dove si trovava il tribunale islamico, nella zona di al-Mansoura, e lì sarebbe stato ucciso. Lo stesso Kassab chiese poi ai suoi uomini di nascondere il cadavere, che sarebbe stato gettato in una fossa a Raqqa, nei pressi della zona di al-Suluk.
Il sito precisa che a uccidere padre Dall'Oglio è stato Kassab al-Jazrawi in presenza di un altro saudita, Khallad al-Jizrawi. Quando l'emiro di Raqqa, Abu Luqman, assente al momento dei fatti, venne a sapere il giorno dopo quel che era accaduto, si infuriò e venne perfino alle mani con Kassab al-Jazrawi. In seguito, ordinò di non rivelare la notizia e di non parlarne più.
La notizia della presunta esecuzione di padre Dall'Oglio era già stata diffusa il 14 agosto dello scorso anno dall'Osservatorio siriano per i diritti umani, un'ong vicina all'opposizione con sede a Londra. Secondo quanto rivelò allora l'Osservatorio, il gesuita sarebbe stato ucciso dai jihadisti dello Stato islamico dell'Iraq e del Levante. La notizia della morte di Dall'Oglio era poi stata smentita da altri attivisti.
Il 16 agosto, poi, l'editore e fondatore dell'emittente di Aleppo 'Orient tv' Ghassan Abboud ad Aki-Adnkronos International smentì la notizia della morte del gesuita, sostenendo che «padre Paolo Dall'Oglio sta bene e non è stato ucciso come dicono alcuni esponenti dell'opposizione siriana».
Lo scorso 2 maggio, il segretario di Stato vaticano, Pietro Parolin, ribadì che non c'erano ancora notizie sulle sorti di Dall'Oglio, sottolineando che le ultime informazioni ricevute lo davano vivo.