30 lipca 2006 Prezydent RP Lech Kaczyński przyznał mu pośmiertnie Order Orła Białego.

W 1948 roku został skazany przez komunistyczne sądy polskie za rzekome szpiegostwo na karę śmierci, po czym został rozstrzelany w więzieniu przy ul. Rakowieckiej w Warszawie.

Dwukrotnie odznaczony został Krzyżem Walecznych.

Miejsce pochówku Pileckiego jest nieznane, prawdopodobnie zwłoki zakopano na wysypisku śmieci koło Cmentarza Powązkowskiego (tzw. kwatera Ł-łączka).

W roku 1995 został odznaczony pośmiertnie Krzyżem Komandorskim Orderu Odrodzenia Polski.

W 2009 roku ukazała się jego biografia ("Rotmistrz Witold Pilecki 1901-1948"), której autorem jest Jacek Pawłowicz.

Był jedynym dobrowolnym więźniem niemieckiego obozu koncentracyjnego Auschwitz.

W 2009 roku otrzymał pośmiertnie honorowe obywatelstwo miasta stołecznego Warszawa (Polska).