شهيد عاصمي سرانجام در 13 دي ماه 1365 در سن 24 سالگي و در حالی که عضو شورای فرماندهی و مسئول گردان تخریب تیپ ویژه پاسداران بود به همراه همرزمانش در حال خنثی‌سازی بمب‌های فرو ریخته شده توسط هواپیماهای متجاوز عراقی در باختران به شهادت رسید. او هم اكنون در کنار آرامگاه شهید مدرس در جوار مزار برادر شهیدش در کاشمر آرمیده است.

پرويز اسماعيلي همرزم شهيد عاصمي، احوال فرمانده تخریب در آستانه و زمان شهادت را اين‌گونه روايت مي‌كند:   

«علی عاصمی، برای آمادگی عملیات کربلای ۵ همه بچه‌ها را به جنوب فرستاده بود. جز خودش و ۳ نفر دیگر که در کرمانشاه نگاه داشت تا ماموریتی را تمام کنند.

عراق در بمباران شهرها، از بمب جدیدی استفاده می‌کرد که ناتو به صدام داده بود. بمبی حدوداً ۸۰۰ کیلویی با مکانیزم انفجاری متفاوت و قدرت تخریب بالا. این بمب‌ها به منازل مردم می‌خورد و گاها عمل نمی‌کرد اما ... هفته پیش اکبر وعظ برای خنثی کردن یکی از همین‌ها رفته بود که شهید شد.

علی، برای مراسم اکبر به تهران آمد، اما بقایای ماسوره همان بمب را همراه آورد و تا پاسی از شب، منزل ما مشغول بررسی آن بود. به نتیجه رسید و گفت: «سيستم انفجاري بمب، سه وضعيتي است. در اولين حالت با برخورد با زمين منفجر مي‌گردد؛ در غير اين صورت پس از مدتي توقف در محل (با عمل يک تايمر مینیاتوری) منفجر خواهد شد و جمعیت بیشتری را خواهد کشت. و در غیر اینصورت؛ هر گونه تكاني به بمب باعث مي‌گردد كه ساچمه كوچك داخل بالشتك كائوچويي حركت كرده و به فلز كوچك هادي جريان بخورد و با اتصال جريان الکتریکی، بمب عمل نمايد».

علی افزود: «اكبر با شهادت خود راه جديدي را در خنثي‌سازي اين بمب‌ها باز كرد، اما نباید شهيد ديگري روي اين بمب‌ها بدهیم و ....»

بعد از ظهر شنبه ۱۳ دی ۱۳۶۵ علی عاصمی به همراه محسن گردن صراحی، داود پاکنژاد و احسان کشاورز در حال خنثی کردن یکی از همین بمب‌ها دسته‌جمعی پرواز کردند. تقریبا چیزی از پیکر پاک‌شان هم در این دنیا نماند».

فرازي از وصیت‌نامه شهید عاصمی به این شرح است:

«مادر و پدر عزیزم مواظب باشید که امتحانات الهی، یکی پس از دیگری اجرا می‌شود و این ما هستیم که باید از خدا بخواهیم که لحظه‌ای ما را به خودمان وا نگذارد. شاید یکی از علل آمدن من به جبهه همین بود که نخواستم خودم را فدای خودخواهی و خودبینی‌های بعضی بکنم و با آمدن به جبهه از لجنزاری که بعضی سودجویان و فرصت‌طلبان در شهر درست کرده بودند و زندگی را در خوب خوردن و خوب زندگی کردن می‌دیدند، بیرون آمدم و در محیطی الهی و خدایی قرار گرفتم که دیگر کسی برای مقام و منصب کار نمی‌کند و معیار برتری، همان (ان اکرمکم عند الله اتقیکم) هست و چیزی که در اینجا معنی ندارد، مسئله من و تو است که همه ما هستیم و ید واحد».

كتاب‌هايي از جمله «نگين تخريب» به همت مجيد جعفرآبادي، «سردار آفتاب» توسط سالاري و با همكاري موسسه فرهنگي هنري ريحانه ولايت، بنياد حفظ آثار و نشر ارزش‌هاي دفاع مقدس و بنياد شهيد، «سردار گمنام» توسط دكتر محسن اسماعيلي، «نردبان آسمان» در خصوص زندگينامه شهيد به چاپ رسيده است.