Zachował niezłomną postawę w śledztwie. Decyzją Michaiła Murawjowa z 24 grudnia 1863 roku został rozstrzelany na placu Łukiskim w Wilnie. Wraz z innymi straconymi uczestnikami powstania, potajemnie pochowano go w twierdzy na Górze Giedymina w Wilnie.
Szczątki powstańców zostały odkryte w 2017 r. podczas likwidacji osuwiska na Górze Giedymina. 22 listopada 2019 r szczątki Tytusa Dalewskiego zostały w krypcie kolumbarium kaplicy na Cmentarzu na Rossie.
Rodzina Ojciec Tytusa Dominik Antoni Dalewski był drobnym szlachcicem z terenów obecnej Litwy (rejon święciański. Matką Tytusa była Dominika z Narkiewiczów.
Tytus Dalewski był jednym z ich dziesięciorga dzieci. Rodzeństwo: Franciszek (1825–1904) Aleksander (1827–1862) Konstanty (1835–1871) Tekla (1829–?), późniejsza żona Ludwika Jenike (1818–1903) Julia (1830–1874), późniejsza żona Michała Berkmana (1823–1913) Zuzanna (1835–?), siostra bliźniaczka Konstantego, późniejsza Turska Apolonia Ferdynanda (1838–1919), późniejsza żona Zygmunta Sierakowskiego (1826–1863) Ksawera (1842–1900) Józefa Michalina